[发明专利]一种航行船舶净空高度测量系统及其测量方法

权利要求书

1.一种航行船舶净空高度测量系统，其特征在于：包括图像采集模块、同步控制模块（3）、数据存储模块（5）、触发信号模块、数据处理模块（7）和显示模块（6），所述的同步控制模块（3）的输出端与图像采集模块的输入端连接，所述的图像采集模块的输出端与数据存储模块（5）的输入端连接，所述的数据存储模块（5）与数据处理模块（7）双向连接，所述的数据处理模块（7）还分别与触发信号模块的输出端和显示模块（6）的输入端连接；

所述的图像采集模块由高清相机A（2）和高清相机B（4）组成，在现场进行连续的同步拍照；

所述的同步控制模块（3）产生同步信号，控制高清相机A（2）和高清相机B（4）在同一时刻拍照；

所述的数据存储模块（5）存储高清相机A（2）和高清相机B（4）采集到的图像；

所述的触发信号模块包括CCD摄像机（1）和视频处理子模块（8），触发信号模块检测是否有航行船舶经过，只要检测到有航行船舶经过便立即产生触发信号并发送到数据处理模块（7）；

所述的数据处理模块（7）一旦接收到触发信号，便从数据存储模块（5）提取图像并进行一系列的图像处理，计算航行船舶的实际高度，最后将计算结果送至显示模块（6）进行显示。

2.一种如权利要求1所述的航行船舶净空高度测量系统的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、同步控制模块（3）产生同步信号，发送给高清相机A（2）和高清相机B（4）；

B、高清相机A（2）和高清相机B（4）在同步信号的控制下同时采集航行船舶的图像，图像按采集时间顺序存入数据存储模块（5）；

C、触发信号模块中的CCD摄像机（1）拍摄航道视频，视频处理子模块（8）处理CCD摄像机（1）拍摄到的视频；

D、视频处理子模块（8）处理完视频后，判断是否有航行船舶，若有则产生触发信号并发送至数据处理模块（7），转步骤E；若没有则返回步骤B；

E、数据处理模块（7）从数据存储模块（5）提取出高清相机A（2）和高清相机B（4）采集到的图像，进行图像处理，得到航行船舶在图像中的高度，高度以像素为单位，并计算出航行船舶的实际净空高度，最后将航行船舶在图像中的高度、实际净空高度数据以及航行船舶图像打包发送至显示模块（6）；

F、显示模块（6）显示最终结果，所述的最终结果包括航行船舶在图像中的高度、实际净空高度以及航行船舶图像；

步骤E所述的图像处理方法，包括以下步骤：

E（1）、分别对高清相机A（2）和高清相机B（4）采集到的一系列连续图像进行滤波处理，抑制噪声；

E（2）、分别利用高清相机A（2）和高清相机B（4）采集到的一系列连续图像，采用高斯背景建模法，得到背景图像I_B1(x,y)和I_B2(x,y)；

E（3）、运用背景差分法，将高清相机A（2）和高清相机B（4）拍摄的航行船舶图像I₁(x,y)、I₂(x,y)分别与背景图像I_B1(x,y)、I_B2(x,y)分别相减，得到二值图像B₁(x,y)和B₂(x,y)，即分割出航行船舶；

E（4）、利用二值图像B₁(x,y)和B₂(x,y)对航行船舶的最高点进行特征点配准；

E（5）、计算得到船舶在图像中的高度；

E（6）、运用双目视觉测量原理，计算出航行船舶的实际净空高度。