[发明专利]基于遥感技术的航标漂移监测方法

说明书

本发明公开了一种基于遥感技术的航标漂移监测方法，包括如下步骤：选取一组已知的历史航标图像作为模板图像；对选取的模板图像进行处理，得到模板形状模型；获取航标遥感图像，并进行图像处理，得到图像形状；将图像形状与的模板形状模型进行匹配，查找与图像形状相关的模板形状；根据查找到的模板形状获取航标的设置信息；根据航标遥感图像输出航标的实际位置信息；根据航标的实际位置信息对比航标的设置信息，输出航标的定位信息。本发明利用已知的历史航标图像作为模板图像，采集遥感图像获取航标AIS位置的同时，通过遥感图像与已知的历史航标图像的对比确认目标航标并获取目标航标设置信息，精确测试航标的当前位置及偏移值。

技术领域

本发明涉及一种航标漂移监测方法，尤其涉及一种基于遥感技术的航标漂移监测方法。

背景技术

航标是助航标志的简称，是指标示航道方向、界限与碍航物的标志，也叫信号浮标。包括过河标、沿岸标、导标、过渡导标、首尾导标、侧面标、左右通航标、示位标、泛滥标和桥涵标等。是帮助引导船舶航行、定位和标示碍航物与表示警告的人工标志。航标是为船舶标示航道，反应航道尺寸、方向与界限的重要助航设施，所以要求每一座航标在运作过程中都能够保持标位准确、灯光正常、在任何时刻都能够清晰的反应航道界限。

但是航标易受台风等影响发生漂移，进而对航标管理部门辖区航标设施造成重大破坏，大量灯浮标移位、漂失成为碍航物，航标管理部门十分关注航标位置的偏移情况，航标偏移后无法对行驶的船舶起到指引作用，船舶将面临巨大的安全隐患。

同时在海上航行安全保障中，海岸带地形测绘、特殊区域测绘存在成本、技术等方面的制约；航标常规巡检周期长、费用高；VTS(vessel traffic service，船舶交通服务)探测范围有限，能见度不良导致大型船舶停航或滞航，影响港口生产等等原因，也严重影响海上船舶的航行安全。

遥感(remote sensing)是指非接触的，远距离的探测技术。一般指运用传感器/遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测。遥感是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物，获取其反射、辐射或散射的电磁波信息(如电场、磁场、电磁波、地震波等信息)，并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。遥感技术为我们提供了一种远距离、全天候、经济的监测手段。遥感技术在海事测绘、海事管理中具有广泛的应用潜力，实现对大范围、远距离水上交通的监测，有利于海上交通安全管理决策，提高海上交通流量预判的能力。

因此，有必要提出一种基于遥感技术的航标漂移监测的方法，测试航标的偏移情况，分析和判定该航标位置偏移值；用于航标的维护，保障船舶的航行安全

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于遥感技术的航标漂移监测方法，解决现有航标漂移检测方法应用范围有限且成本高的问题。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于遥感技术的航标漂移监测方法，包括如下步骤：S1：选取一组已知的历史航标图像作为模板图像；已知的历史航标图像对应记录有该航标图像对应的航标编号；S2：对步骤S1中选取的模板图像进行处理，得到模板形状模型；S3：获取航标遥感图像，并进行图像处理，得到图像形状；S4：将步骤S3中得到的图像形状与步骤S2中得到的模板形状模型进行匹配，查找与图像形状相关的模板形状；S5：根据步骤S4中查找到的模板形状获取航标的设置信息；S6：根据航标遥感图像输出航标的实际位置信息；S7：根据航标的实际位置信息对比航标的设置信息，输出航标的定位信息。

进一步地，所述步骤S2包括：S21：对模板图像进行旋转与缩放，生成不同旋转角度与缩放系数的模板图像；S22：采用Canny算法提取模板图像的边缘点；S23：采用Sobel算子对模板图像的边缘点进行滤波，生成模板图像的边缘点位置向量和梯度向量，得到模板形状模型。