本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種船舶GPS定位核查方法及船舶GPS交互系統(tǒng)，方法截取視頻圖像與背景圖像做差分運算并進行二值化后使用區(qū)域生長算法得到船舶目標，并對識別到的船舶目標進行鎖定及GPS定位核查；交互系統(tǒng)包括與船舶實時信息數(shù)據(jù)庫通信連接的船舶定位終端和包括采用了所述方法的處理分析模塊及與所述處理分析模塊連接的攝像機、顯示模塊和通信模塊的船舶GPS定位核查終端。本發(fā)明專利技術(shù)能獲得連續(xù)的船舶視頻，實現(xiàn)對航道全天候監(jiān)控，能GPS技術(shù)排查未安裝或者是安裝卻未開啟GPS系統(tǒng)的船只，對船舶進行實時位置鎖定，保證航道通暢及船舶行駛安全，減少人工操作，實現(xiàn)自動化管理，便于船舶的數(shù)字化管理，使管理人員便于了解船舶信息。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電通信技術(shù)；測試電路或測試設備；用于檢測、指示、或報告故障或事故的電路或設備的
，特別涉及一種可以通過計算機編程及利用GPS技術(shù)實現(xiàn)船舶定位及船舶位置信息實時交互的船舶GPS定位核查方法及船舶GPS交互系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
隨著電子行業(yè)飛速發(fā)展，電子技術(shù)更新不斷加快，各種傳感器、攝像頭和采集器等被大量應用在電子技術(shù)的研發(fā)和使用中，且由于各行業(yè)對設備自動化和功能數(shù)字化的要求提高，使得傳感器、攝像頭和采集器等電子器件的數(shù)量不斷加大、功能不斷增強。監(jiān)控系統(tǒng)不斷發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已從人工控制向智能控制迅速升級，無人值守 的船舶動態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)也隨之誕生，且在現(xiàn)有的航道視頻監(jiān)控系統(tǒng)中已進行了推廣應用，同時，現(xiàn)在港航系統(tǒng)都要求船舶安裝GPS系統(tǒng)，但對于船舶是否安裝GPS系統(tǒng)或者安裝了是否開啟比較難判斷。現(xiàn)有的船舶視頻監(jiān)控的過程中，往往只能鎖定某條船只的實時航行圖，并沒有很好的利用GPS系統(tǒng)以確定船只的實際位置，無法及時的確定船舶是否按照規(guī)定的航線行駛，亦無法在船舶發(fā)生險情時及時定位船舶位置進行施救。從長遠的角度來說，現(xiàn)有的船舶視頻監(jiān)控系統(tǒng)有其實用的地方，也存在著無法滿足現(xiàn)在對船舶實時定位的要求的缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)解決的技術(shù)問題是，由于現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有的船舶視頻監(jiān)控的過程中，往往功能點都在于鎖定某條船只的實時航行圖，對于船舶是否安裝GPS系統(tǒng)或者安裝了是否開啟比較難判斷，而導致的需要利用大量的人力對于船只精確監(jiān)控的同時還要排查船只是否使用或開啟GPS系統(tǒng)，可能還需要逐一排找發(fā)生險情的船只，無法保證工作效率，亦無法滿足現(xiàn)在對船舶實時定位的要求的問題，進而提供了一種優(yōu)化的船舶GPS定位核查方法及船舶GPS交互系統(tǒng)。本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是，一種船舶GPS定位核查方法，所述定位核查方法包括以下步驟 步驟1.1:利用攝像機獲得全景視頻，取最近T時間內(nèi)全景視頻所有幀圖像的各像素點的平均值集合作為背景圖像A，置為灰度圖像； 步驟I. 2 :取當前時間點的視頻圖像B，置為灰度圖像；將視頻圖像B與背景圖像A做差分運算，比較差值，差值記為M ;步驟I. 3 :對視頻圖像B和背景圖像A的差分圖像C進行二值化，取M與閾值Q比較，若M大于閾值Q則設差分圖像C灰度值為255，否則設其灰度值為0，其中8 < Q < 80 ; 步驟I. 4 :使用區(qū)域生長算法，掃描步驟I. 4所得的二值化圖像，若有相鄰點的像素值為255，則合并成一個區(qū)域； 步驟I. 5 :獲取每一個區(qū)域的上、下、左、右四個端點組成一矩形框，記為船舶X ；步驟I. 6 :通過與船舶實時信息數(shù)據(jù)庫中船舶X的理論數(shù)據(jù)進行比對，判斷步驟I. 5得到的矩形框是否能夠符合船舶X運動規(guī)律的特點，若滿足則進行下一步，若不滿足則作為干擾目標去除，重復步驟I. I; 步驟I. 7 :對于檢測到并判斷符合船舶運動規(guī)律的船舶X利用目標鎖定方法進行鎖定，并將攝像機的坐標進行世界坐標轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為經(jīng)緯度坐標N ； 步驟I. 8 :將經(jīng)緯度坐標N與船舶實時信息數(shù)據(jù)庫庫中船舶X的標定經(jīng)緯度坐標N’進行比較，記差值為n，若O < η < O. 001°，則認為識別出來的船舶X就是該信息庫中的這條船舶，將數(shù)據(jù)庫中的船名顯示在船舶X上； 步驟I. 9 :船舶X的GPS定位核查結(jié)束后，進行下一只船只的核查。優(yōu)選地，步驟I. 7所述的目標鎖定方法包括以下步驟 步驟2. I :將檢測到的船舶X圖像寫入有效目標隊列L ； 步驟2. 2 :遍歷后續(xù)幀，檢測到的船舶Y與原有效目標隊列L中的船舶X進行配對比較，若配對成功則進行下一步，若配對不成功則在有效目標隊列L中增加新目標Y ; 步驟2. 3 :有效目標幀數(shù)加一，并在目標框上標注序號，重復步驟2. 2。優(yōu)選地，所述閾值Q取25。優(yōu)選地，所述T取600s。優(yōu)選地，所述η取O. 00027°。優(yōu)選地，所述配對比較包括以下步驟 步驟3. I :將新檢測到的船舶Y與原有效目標隊列L中的船舶X的上、下、左、右四個端點值比較得差值，取差值的絕對值； 步驟3. 2 :當左端點差值小于a且下端點差值小于b，或右端點差值小于c且上端點差值小于d時配對成功，否則為新目標Y ;其中，15 < a < 45，I < b < 9，15 < c < 45，15 < d<45。優(yōu)選地，所述a取30，b取5，c取30，d取30。優(yōu)選地，所述船舶GPS定位核查方法還包括數(shù)據(jù)庫管理方法，所述數(shù)據(jù)庫管理方法包括以下步驟 步驟4. I :篩選被鎖定的船舶的視頻圖像； 步驟4. 2 :將比對的結(jié)果顯示在目標船舶上； 步驟4. 3 :建立船舶進入和離開監(jiān)控范圍的時間及運動方向，儲存入數(shù)據(jù)庫； 步驟4. 4:調(diào)用數(shù)據(jù)庫查詢。優(yōu)選地，一種采用所述船舶GPS定位核查方法的船舶GPS交互系統(tǒng)，所述船舶GPS交互系統(tǒng)包括船舶定位終端和船舶GPS定位核查終端，所述船舶定位終端和船舶GPS定位核查終端分別與船舶實時信息數(shù)據(jù)庫通信連接；所述船舶GPS定位核查終端包括采用了所述船舶GPS定位核查方法的處理分析模塊及與所述處理分析模塊連接的攝像機、顯示模塊和通信模塊。本專利技術(shù)提供了一種優(yōu)化的船舶GPS定位核查方法及采用了船舶GPS定位核查方法的船舶GPS交互系統(tǒng)，通過定位核查方法、目標鎖定方法、配對比較和數(shù)據(jù)庫管理方法的配合，使得在監(jiān)控系統(tǒng)的配合下，船舶GPS定位核查終端不僅能獲得連續(xù)的船舶視頻，實現(xiàn)對航道的全天候監(jiān)控，更能通過與船舶GPS交互系統(tǒng)采用GPS技術(shù)排查未安裝或者是安裝卻未開啟GPS系統(tǒng)的船只，能對船舶進行實時的位置鎖定，一旦船舶發(fā)生危險亦能在第一時間趕赴現(xiàn)場進行救援，更好的保證了航道的通暢及船舶的行駛安全，減少了人工操作，實現(xiàn)了自動化管理，且將監(jiān)控得到的數(shù)據(jù)信息等儲存入數(shù)據(jù)庫，便于船舶的數(shù)字化管理，能夠在有需要時及時調(diào)用，并能夠幫助管理人員更多的了解關(guān)于船舶的信息。附圖說明圖I為本專利技術(shù)中船舶GPS定位核查方法的流程 圖2為本專利技術(shù)中目標鎖定方法的流程 圖3為本專利技術(shù)中配對比較過程的流程 圖4為本專利技術(shù)中數(shù)據(jù)庫管理方法的流程 圖5為本專利技術(shù)中船舶GPS交互系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本專利技術(shù)做進一步的詳細描述，但本專利技術(shù)的保護范圍并不限于此。如圖所示，一種船舶GPS定位核查方法，所述定位核查方法包括以下步驟 步驟1.1:利用攝像機獲得全景視頻，取最近T時間內(nèi)全景視頻所有幀圖像的各像素點的平均值集合作為背景圖像A，置為灰度圖像； 步驟1.2 :取當前時間點的視頻圖像B，置為灰度圖像；將視頻圖像B與背景圖像A做差分運算，比較差值，差值記為M ; 步驟I. 3 :對視頻圖像B和背景圖像A的差分圖像C進行二值化，取M與閾值Q比較，若M大于閾值Q則設差分圖像C灰度值為255，否則設其灰度值為0，其中8 < 80 ; 步驟I. 4 :使用區(qū)域生長算法，掃描步驟I. 4所得的二值化圖像，若有相鄰點的像素值為255，則合并成一個區(qū)域； 步驟I. 5 :獲取每一個區(qū)域的上、下、左、右四個端點組成一矩形框，記為船舶X ； 步驟I. 6 :通過與船舶實時信息數(shù)據(jù)庫中船舶X的理論本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種船舶GPS定位核查方法，其特征在于：所述定位核查方法包括以下步驟：步驟1.1：利用攝像機獲得全景視頻，取最近T時間內(nèi)全景視頻所有幀圖像的各像素點的平均值集合作為背景圖像A，置為灰度圖像；步驟1.2：取當前時間點的視頻圖像B，置為灰度圖像；將視頻圖像B與背景圖像A做差分運算，比較差值，差值記為M；步驟1.3：對視頻圖像B和背景圖像A的差分圖像C進行二值化，取M與閾值Q比較，若M大于閾值Q則設差分圖像C灰度值為255，否則設其灰度值為0，其中8≤Q≤80；步驟1.4：使用區(qū)域生長算法，掃描步驟1.4所得的二值化圖像，若有相鄰點的像素值為255，則合并成一個區(qū)域；步驟1.5：獲取每一個區(qū)域的上、下、左、右四個端點組成一矩形框，記為船舶X；步驟1.6：通過與船舶實時信息數(shù)據(jù)庫中船舶X的理論數(shù)據(jù)進行比對，判斷步驟1.5得到的矩形框是否能夠符合船舶X運動規(guī)律的特點，若滿足則進行下一步，若不滿足則作為干擾目標去除，重復步驟1.1；步驟1.7：對于檢測到并判斷符合船舶運動規(guī)律的船舶X利用目標鎖定方法進行鎖定，并將攝像機的坐標進行世界坐標轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為經(jīng)緯度坐標N；步驟1.8：將經(jīng)緯度坐標N與船舶實時信息數(shù)據(jù)庫庫中船舶X的標定經(jīng)緯度坐標N’進行比較，記差值為n，若0≤n≤0.001°，則認為識別出來的船舶X就是該信息庫中的這條船舶，將數(shù)據(jù)庫中的船名顯示在船舶X上；步驟1.9：船舶X的GPS定位核查結(jié)束后，進行下一只船只的核查。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：俞永方，葉建標，溫志偉，李軍，
申請(專利權(quán))人：浙江中是科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。