[发明专利]一种船舶交通导航系统中CCTV对船舶跟踪监控方法

权利要求书

1.一种船舶交通导航系统中CCTV对船舶跟踪监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取CCTV监控点镜头的经纬度和镜头距离水面的高度；

(2)获取被监控船舶的船舶高度、宽度和长度；

(3)实时获取被监控船舶的经纬度、航向、航速、吃水信息及数据生成时间；

(4)提取最新获取的被监控船舶的经纬度、航向、航速及与数据生成时间，预测得到被监控船舶当前位置的经纬度；由被监控船舶当前位置的经纬度和监控点镜头的经纬度计算获得被监控船舶相对于监控点镜头的水平偏转角度及水平距离；

(5)根据被监控船舶的高度和当前时刻获取的吃水信息获得被监控船舶当前的水面以上高度，再根据被监控船舶当前的水面以上高度和所获取的监控点镜头距离水面的高度、被监控船舶到镜头的水平距离计算获得被监控船舶相对于监控点镜头的垂直偏转角度；

(6)根据所获得的被监控船舶的长度、宽度、航向及被监控船舶当前的水面以上高度、监控点镜头到被监控船舶的水平距离计算获得镜头监控船舶需要的焦距值；

(7)控制云台转动到步骤(4)计算出的水平偏转角度和步骤(5)计算出的垂直偏转角度，并通过云台调节镜头至步骤(6)计算出的焦距值；

(8)重复上述(3)至(7)步骤，实现CCTV监控点镜头对船舶的跟踪监控。

2.根据权利要求1所述船舶交通导航系统中CCTV对船舶跟踪监控方法，其特征在于：所述步骤(5)获得被监控船舶相对于监控点镜头的垂直偏转角度θ的计算方法为：

θ＇＝arctan((H-h/n)/d)

θ＝－θ＇

其中，H为监控点镜头距离水面的高度；h为被监控船舶当前的水面以上高度；d为被监控船舶到监控点镜头的水平距离；n为系数，且0<n<h。

3.根据权利要求2所述船舶交通导航系统中CCTV对船舶跟踪监控方法，其特征在于：所述步骤(6)计算获得镜头监控船舶需要的焦距值的计算方法包括以下步骤：

步骤(6-1)获得被监控船舶到监控点镜头的实际距离D，其中

D＝sqrt(d²+(H-h/n)²)

公式中，d为被监控船舶到监控点镜头的水平距离；H为监控点镜头距离水面的高度；h为被监控船舶当前的水面以上高度；n为系数，且0<n<h；

步骤(6-2)确定被监控船舶航向与监控点镜头切向方向的夹角α，再获得被监控船舶在监控点镜头中的投影长度L，其中

L＝max(l*cosα，w)

公式中，l为被监控船舶的长度；w为被监控船舶的高度；

步骤(6-3)根据所获得的被监控船舶在监控点镜头中的实际投影长度L和当前的水面以上高度h分别计算获得镜头监控船舶需要的两个焦距值f1和f2，其中

f1＝vD/L

f2＝uD/h

公式中，v表示被监控船舶在ccd靶面上成像宽度；u表示被监控船舶在ccd靶面上成像高度；

步骤(6-4)从步骤(6-3)所获得的镜头监控船舶需要的两个焦距值f1和f2中选取较小值作为实际需要的焦距值f，即f＝min(f1，f2)。

4.根据权利要求2所述船舶交通导航系统中CCTV对船舶跟踪监控方法，其特征在于：所述系数n的取值为2。

5.根据权利要求1所述船舶交通导航系统中CCTV对船舶跟踪监控方法，其特征在于：所述步骤(5)获取监控点镜头距离水面的高度包括以下步骤：

步骤(5-1)预设若干个时间段，并在各时间段下分别获取监控点镜头距离水面的高度；

步骤(5-2)根据当前时刻确定所在的时间段，将该时间段下获取监控点镜头距离水面的高度作为当前所获取的监控点镜头距离水面的高度。