[发明专利]基于时序图像的船舶碰标自动检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于时序图像的船舶碰标自动检测方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、时序图像预处理：对实时接收航道可视距离内的视频图像以帧为单位按时序拆分，对每一帧图像依次进行降采样处理、灰度化处理和二值化处理；

S2、背景建模：使用混合高斯模型，对灰度化处理后的当前帧进行前景及背景区分，即对当前帧每一个像素点进行混合高斯比对，如匹配模式为背景高斯分布，则认定其为背景信息，反之则为前景信息，从而获得连续时序图像序列的背景模型；

S3、运动目标检测：通过当前帧与连续时序图像序列的背景模型做差，其差分结果中大于差分阈值的部分认定为运动目标区域，反之则为背景信息；基于判断结果，对背景模型进行更新；

S4、船标碰撞判定：通过形态学对运动目标区域进行过滤，通过联通区域提取方法，测定运动目标区域的最大联通区域，选取最大联通区域大于设定值的物体作为疑似船舶运动物体，并消除噪声干扰；以最大联通区域与报警区域重合度作为判断标准，若重合度大于重合度阈值，则判断已经或即将发生船标碰撞。

2.根据权利要求1所述的基于时序图像的船舶碰标自动检测方法，其特征在于：所述的S1通过1/2比例对每一帧图像进行降采样处理；通过平均加权法进行灰度化处理；通过OTSU寻找自适应二值化阈值，由该阈值对每一帧图像进行二值化处理。

3.根据权利要求1所述的基于时序图像的船舶碰标自动检测方法，其特征在于：本方法还包括报警步骤，当判断已经或即将发生船标碰撞时，发出报警信号。

4.一种基于时序图像的船舶碰标自动检测装置，其特征在于：它包括：

视频图像采集单元，为安装在航道维护基地的趸船上的激光夜视一体化云台摄像机系统，用于日夜监控航道可视距离内的视频图像；

数据传输单元，用于传输视频图像采集单元采集的视频图像；

检测系统，包括用于接收视频图像的接收单元和用于对接收到的视频图像进行数据处理的数据处理单元；数据处理单元包括存储器和处理器，存储器中存有计算机程序可由所述的处理器调用完成权利要求1至3中任意一项所述的基于时序图像的船舶碰标自动检测方法。

5.根据权利要求4所述的基于时序图像的船舶碰标自动检测装置，其特征在于：所述的激光夜视一体化云台摄像机系统由室外中型变速云台、大型双舱护罩、具有网络控制功能的200万高清透雾摄像机、36倍电动变焦透雾镜头、1km变焦激光器组成，可视距离1km。

6.根据权利要求4所述的基于时序图像的船舶碰标自动检测装置，其特征在于：所述的数据传输单元由网桥通信装置、数据链路模块和以太网通信模块组成；其中，

网桥通信装置工作在数据链路层，将两个LAN连起来，根据MAC地址来转发帧；

数据链路模块包括物理通信链路和数据链路；其中，物理通信链路是由传输介质与设备组成的，提供信号传输介质；数据链路在一条物理线路之上，通过规程或协议来控制数据的传输；

以太网通信模块用于以太网上传输信号的调试和解调试，并将其转为可识别及处理的有效数据模块，由网卡硬件构成。