[发明专利]船舶密度观测方法、系统、可读存储介质及计算机设备

说明书

本发明公开了一种船舶密度观测方法、系统、可读存储介质及计算机设备，该方法包括：获取航道断面的激光点云数据，并将激光点云数据与船舶激光点云特征数据库进行对比，以识别出船舶；根据所识别出的船舶的激光点云数据，提取船舶的个性化特征数据；获取联动部署在航道断面的摄像机所拍摄的视频图像，以获取船舶的视频图像特征实例，并在数据库中存储视频图像特征实例与个性化特征数据之间的对应关系；获取覆盖在观测水域的摄像机所拍摄的目标视频图像，得到目标视频图像特征实例；在数据库中获取对应的目标个性化特征数据，以计算观测水域中的船舶密度。本发明融合视频与激光点云数据，能够实现开阔水域内船舶密度的精确观测。

技术领域

本发明涉及航运管理数据处理技术领域，特别是涉及一种船舶密度观测方法、系统、可读存储介质及计算机设备。

背景技术

船舶密度是指在特定水域中统计单位水域面积中船舶的数量、航向、船型、尺度、空重载等信息，反映了水域中船舶的密集程度，与船舶航行安全密切相关，是海事管理及航道建设的基础数据。

由于以往观测技术的不足，海事、航道等部门长期依赖依靠人工进行观测，由于观测连续性差、观测结果依赖观测者的经验，所取得的观测数据精度较差。随着水运交通发展，航道拓宽及航线的增加，新船型的相继出现，船型、船种的构成比及分布随之变化；为保障船舶航行安全，减少生命和财产的损失，需要对船舶密度进行更准确的观测。

近年来，在水路交通系统中主要出现了以下几种方式以获取目标船舶密度信息：雷达成像技术、视频监控技术、红外成像技术、AIS数据采集技术、RFID数据采集技术和激光扫测建模技术等，但这些技术均无法实现开阔水域内船舶密度的精确观测。

发明内容

为此，本发明的一个目的在于提出一种船舶密度观测方法，以实现开阔水域内船舶密度的精确观测。

本发明提供一种船舶密度观测方法，所述方法包括：

获取航道断面的激光点云数据，并将所述激光点云数据与船舶激光点云特征数据库进行对比，以识别出船舶；

根据所识别出的船舶的激光点云数据，提取所述船舶的个性化特征数据；

获取联动部署在航道断面的摄像机所拍摄的视频图像，以获取所述船舶的视频图像特征实例，并在数据库中存储所述船舶的视频图像特征实例与所述船舶的个性化特征数据之间的对应关系；

获取覆盖在观测水域的摄像机所拍摄的目标视频图像，并对所述目标视频图像进行分析，以得到目标视频图像特征实例；

在所述数据库中获取与所述目标视频图像特征实例对应的目标个性化特征数据，以计算观测水域中的船舶密度。

根据本发明提供的船舶密度观测方法，融合视频与激光点云数据，结合了激光观测精度高和视频观测的观测域广的优点，利用激光点云数据采集船舶的个性化特征数据，利用视频图像识别进行船舶轨迹的标绘，并通过船舶激光特征标注与视频特征标注匹配的方法，形成船舶在被观测水域的时空连续数据表达，从而实现了开阔水域内船舶密度的精确观测。

另外，根据本发明上述的船舶密度观测方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，获取航道断面的激光点云数据，并将所述激光点云数据与船舶激光点云特征数据库进行对比，以识别出船舶的步骤具体包括：

在航道断面部署激光扫测装置，并实时采集部署在航道断面的激光扫测装置的激光点云数据；

将所述激光点云数据与船舶激光点云特征数据库进行对比，根据特征吻合度以识别是否有船舶通过航道断面；

当识别出有船舶通过航道断面时，对所述激光点云数据进行分析，获取所述船舶的个性化特征数据。