[发明专利]桥梁处船舶防撞雷达监测识别方法

说明书

本发明涉及桥梁的施工、管理养护等领域，公开了一种桥梁处船舶防撞雷达监测识别方法，包括以下步骤：接收雷达采集的原始回波数据；通过接收的原始回波数据，获取多个水上运动目标；通过聚类算法，将所有所述水上运动目标分别聚类成多个整体目标，获得各个整体目标的尺寸参数，从整体目标中筛选出危险目标；通过跟踪危险目标得到危险目标的运动轨迹信息并实时监测，根据危险目标的运动轨迹信息进行风险判别和防撞预警。本发明能有效地解决现有桥梁处监测船舶行为技术适用性差的问题。

技术领域

本发明涉及桥梁的施工、管理养护等领域，具体涉及桥梁处船舶防撞雷达监测识别方法。

背景技术

近年来随着世界各地航运量不断增大，受船舶撞击而诱发的桥梁跨塌事件日益增多。船舶与桥梁之间的矛盾日益突出，船撞风险越来越大，船撞造成的后果也更加严重。这类事件往往造成桥梁倒塌、船舶沉没、人员伤亡和水陆运输干线长期中断的严重后果，经济损失巨大。据统计，在1960～1993年的33年中，全世界因船撞桥而导致损毁的大型桥梁已达29座，其中美国15座，死亡人数为321人。在国内，船撞桥事故也是频繁发生。自1959年武汉长江大桥发生第一起船撞桥事故以来，长江干线上已经陆续发生了近300起船撞桥事故，南京长江大桥自建成起己发生了约30起船撞桥事故。重庆白沙沱大桥、佛山九江大桥等都曾发生船撞桥事故，造成了巨大的人员伤亡、经济损失和社会影响。因此，船桥碰撞及桥梁的防撞研究已成为具有广泛意义的国际性问题，日益引起桥梁管理部门的关注。桥梁应对船撞的措施有在桥梁结构设计中合理地考虑桥梁抵抗船舶撞击的能力及增设防撞减振装置减低船撞对桥梁的直接作用，但这并不能阻止船舶撞击桥梁。

对桥址处水域的桥梁进行监测，发现有偏航和撞桥风险时及时预警可以有效预防船撞桥事故。目前常用的在桥梁处监测船舶行为比较常用的方式有AIS(AutomaticIdentification System，船舶自动识别系统)和图像识别，但是：民用的开放的AIS数据存在部分船舶信息缺失、数据接收滞后等问题；图像识别因天气的造成的视线干扰严重，存在大量情况下识别不准或无法识别的情况。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种桥梁处船舶防撞雷达监测识别方法，能有效地解决现有桥梁处监测船舶行为技术适用性差的问题。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种桥梁处船舶防撞雷达监测识别方法，该识别方法包括以下步骤：

接收雷达采集的原始回波数据；

通过接收的原始回波数据，获取多个水上运动目标的像素点；

通过聚类算法，将所有所述水上运动目标的像素点分别聚类成多个整体目标，获得各个整体目标的尺寸参数，从整体目标中筛选出危险目标；

通过跟踪危险目标得到危险目标的运动轨迹信息并实时监测，根据危险目标的运动轨迹信息进行风险判别和防撞预警。

在上述技术方案的基础上，通过接收的原始回波数据，获取多个水上运动目标，包括以下步骤：

通过接收的原始回波数据，生成静止散射图像和动态目标图像；

通过静止散射图像确定河岸线或者海岸线信息，通过河岸线或者海岸线信息，从动态目标图像中筛选出水上运动目标。

在上述技术方案的基础上，通过静止散射图像确定河岸线或者海岸线信息，包括，对比静止散射图像的亮度，将静止散射图像的阴暗区域划分为水域，将静止散射图像的高亮区域划分为岸域，以水域与岸域的分界线作为河岸线或者海岸线。

在上述技术方案的基础上，通过聚类算法，将水上运动目标聚类成多个整体目标，获得各个整体目标的尺寸参数，从整体目标中筛选出危险目标，包括以下步骤：