[发明专利]一种船舶GPS定位核查方法及船舶GPS交互系统

说明书

技术领域

本发明属于电通信技术；测试电路或测试设备；用于检测、指示、或报告故障或事故的电路或设备的技术领域，特别涉及一种可以通过计算机编程及利用GPS技术实现船舶定位及船舶位置信息实时交互的船舶GPS定位核查方法及船舶GPS交互系统。

背景技术

随着电子行业飞速发展，电子技术更新不断加快，各种传感器、摄像头和采集器等被大量应用在电子技术的研发和使用中，且由于各行业对设备自动化和功能数字化的要求提高，使得传感器、摄像头和采集器等电子器件的数量不断加大、功能不断增强。

监控系统不断发展，视频监控系统已从人工控制向智能控制迅速升级，无人值守的船舶动态视频监控系统也随之诞生，且在现有的航道视频监控系统中已进行了推广应用，同时，现在港航系统都要求船舶安装GPS系统，但对于船舶是否安装GPS系统或者安装了是否开启比较难判断。现有的船舶视频监控的过程中，往往只能锁定某条船只的实时航行图，并没有很好的利用GPS系统以确定船只的实际位置，无法及时的确定船舶是否按照规定的航线行驶，亦无法在船舶发生险情时及时定位船舶位置进行施救。从长远的角度来说，现有的船舶视频监控系统有其实用的地方，也存在着无法满足现在对船舶实时定位的要求的缺陷。

发明内容

本发明解决的技术问题是，由于现有技术中，现有的船舶视频监控的过程中，往往功能点都在于锁定某条船只的实时航行图，对于船舶是否安装GPS系统或者安装了是否开启比较难判断，而导致的需要利用大量的人力对于船只精确监控的同时还要排查船只是否使用或开启GPS系统，可能还需要逐一排找发生险情的船只，无法保证工作效率，亦无法满足现在对船舶实时定位的要求的问题，进而提供了一种优化的船舶GPS定位核查方法及船舶GPS交互系统。

本发明所采用的技术方案是，一种船舶GPS定位核查方法，所述定位核查方法包括以下步骤：

步骤1.1：利用摄像机获得全景视频，取最近T时间内全景视频所有帧图像的各像素点的平均值集合作为背景图像A，置为灰度图像；

步骤1.2：取当前时间点的视频图像B，置为灰度图像；将视频图像B与背景图像A做差分运算，比较差值，差值记为M；

步骤1.3：对视频图像B和背景图像A的差分图像C进行二值化，取M与阈值Q比较，若M大于阈值Q则设差分图像C灰度值为255，否则设其灰度值为0，其中8≤Q≤80；

步骤1.4：使用区域生长算法，扫描步骤1.4所得的二值化图像，若有相邻点的像素值为255，则合并成一个区域；

步骤1.5：获取每一个区域的上、下、左、右四个端点组成一矩形框，记为船舶X；

步骤1.6：通过与船舶实时信息数据库中船舶X的理论数据进行比对，判断步骤1.5得到的矩形框是否能够符合船舶X运动规律的特点，若满足则进行下一步，若不满足则作为干扰目标去除，重复步骤1.1；

步骤1.7：对于检测到并判断符合船舶运动规律的船舶X利用目标锁定方法进行锁定，并将摄像机的坐标进行世界坐标转换，转换为经纬度坐标N；

步骤1.8：将经纬度坐标N与船舶实时信息数据库库中船舶X的标定经纬度坐标N’进行比较，记差值为n，若0≤n≤0.001°，则认为识别出来的船舶X就是该信息库中的这条船舶，将数据库中的船名显示在船舶X上；

步骤1.9：船舶X的GPS定位核查结束后，进行下一只船只的核查。

优选地，步骤1.7所述的目标锁定方法包括以下步骤：

步骤2.1：将检测到的船舶X图像写入有效目标队列L；

步骤2.2：遍历后续帧，检测到的船舶Y与原有效目标队列L中的船舶X进行配对比较，若配对成功则进行下一步，若配对不成功则在有效目标队列L中增加新目标Y；

步骤2.3：有效目标帧数加一，并在目标框上标注序号，重复步骤2.2。

优选地，所述阈值Q取25。

优选地，所述T取600s。

优选地，所述n取0.00027°。

优选地，所述配对比较包括以下步骤：

步骤3.1：将新检测到的船舶Y与原有效目标队列L中的船舶X的上、下、左、右四个端点值比较得差值，取差值的绝对值；

步骤3.2：当左端点差值小于a且下端点差值小于b，或右端点差值小于c且上端点差值小于d时配对成功，否则为新目标Y；其中，15＜a＜45，1＜b＜9，15＜c＜45，15＜d＜45。

优选地，所述a取30，b取5，c取30，d取30。