基于边缘计算的船舶定位方法、系统、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于边缘计算的船舶定位方法、系统、装置及存储介质，其中所述方法包括：利用相机拍摄引航设备的设备图像，通过边缘计算设备对设备图像进行图像处理，确定引航设备的第一位置信息；获取相机的相机参数，根据第一位置信息和相机参数，确定船舶的第二位置信息，并将第二位置信息发送给云端。本申请实施例通过边缘计算设备获取到引航设备的位置信息，并确定船舶的位置信息，提高了辅助定位的准确性；另外本申请实施例通过边缘计算设备完成图像处理等过程，一定程度上解决数据从边缘计算设备到终端的数据传输延迟问题。

【技术实现步骤摘要】
基于边缘计算的船舶定位方法、系统、装置及存储介质
本申请涉及船舶定位领域，尤其涉及一种基于边缘计算的船舶定位方法、系统、装置及存储介质。
技术介绍
随着科技水平的发展，国内航运事业也有了越来越高的智能化发展需求。在船舶航行的过程中，除了使用GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)对船舶进行卫星定位，还会用到浮标、岸标等固定引航装置来帮助船舶辅助定位，保证确定船舶行驶在正确的航道上。而在以往情况下，船舶上的引航员常常需要通过肉眼观察来确定船舶与固定引航装置的相对距离，这样的观察方式准确度很低，辅助定位效果较差。随着技术的发展，雷达设备被越来越多的应用到船舶领域，作为一种辅助定位的手段。在内河航运环境中，航道狭窄，往往需要在较短的距离上做出判断，而通常来说航运雷达的识别效果在大于10倍船长距离的情况下比较好，在近距离识别上容易大打折扣。
技术实现思路
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一，为此，本申请提出一种基于边缘计算的船舶定位方法、系统、装置及存储介质。第一方面，本申请实施例提供了一种基于边缘计算的船舶定位方法，包括：获取引航设备的设备图像；对所述设备图像进行图像处理，确定所述引航设备的第一位置信息；获取拍摄所述引航设备的相机的相机参数；根据所述第一位置信息和所述相机参数，确定船舶的第二位置信息；将所述第二位置信息发送至云端。可选地，所述对所述设备图像进行图像处理，确定所述引航设备的第一位置信息，包括：对所述设备图像进行图像处理，确定所述引航设备上的二维码；识别所述二维码，获取存储在所述二维码中所述第一位置信息。可选地，所述相机参数包括所述相机的镜头焦距、靶面尺寸高度和镜头高度，所述根据所述第一位置信息和所述相机参数，确定船舶的第二位置信息，具体为：根据所述镜头焦距、靶面尺寸高度和镜头高度，确定所述相机的镜头与所述引航设备的距离；根据所述第一位置信息以及所述相机的镜头与所述引航设备的距离，确定所述第二位置信息。可选地，所述方法还包括：当所述相机的镜头与所述引航设备的距离超过预设的安全阈值，确定碰撞预警指令。可选地，所述方法还包括：获取所述船舶航行中的环境信息，所述环境信息包括温湿度、风速；将所述环境信息发送至云端。可选地，所述获取引航设备的设备图像，包括：获取所述船舶周边的环境图像；对所述环境图像进行图像检测，确定带有引航设备的设备图像。第二方面，本申请实施例提供了一种基于边缘计算的船舶定位系统，包括：相机、边缘计算设备、云端；所述相机用于对引航设备进行拍摄，获取设备图像；所述边缘计算设备用于对获取到的所述设备图像进行图像处理，确定所述引航设备的第一位置信息；并根据所述第一位置信息以及所述相机的相机参数，估算船舶的第二位置信息；并将所述第二位置信息发送至云端；所述云端用于接收并存储所述第二位置信息，并用于向所述终端发送第二位置信息，接收所述终端发送的指令；所述终端用于接收所述云端发送的第二位置信息，向所述云端发送所述指令。可选地，所述边缘计算设备还包括：采集模块；所述采集模块包括温湿度传感器和风速传感器；所述采集模块用于获取环境信息，所述环境信息包括温湿度、风速。第三方面，本申请实施例提供了一种装置，包括：至少一个处理器；至少一个存储器，用于存储至少一个程序；当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如第一方面所述的基于边缘计算的船舶定位方法。第四方面，本申请实施例提供了一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由所述处理器执行时用于实现如第一方面所述的基于边缘计算的船舶定位方法。本申请实施例具有如下有益效果：利用相机拍摄岸标、浮标等引航设备的设备图像，通过边缘计算设备对设备图像进行图像处理，确定引航设备自身的第一位置信息；获取拍摄引航设备的相机的相机参数，根据第一位置信息和相机参数，确定船舶自身的第二位置信息，并将第二位置信息发送给云端。本申请实施例通过边缘计算设备对设备图像进行处理，获取到引航设备的位置信息，并根据引航设备的位置信息来确定船舶的位置信息，提高辅助定位的准确性；另外本申请实施例通过边缘计算设备完成图像处理等过程，不需要依赖云端的计算能力，一定程度上解决数据从边缘计算设备到终端的数据传输延迟问题。附图说明附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。图1是本申请一些实施例提供的基于边缘计算的船舶定位系统的示意图；图2为本申请一些实施例提供的基于边缘计算的船舶定位方法的步骤图；图3为本申请一些实施例中基于OpenCV对设备图像进行图像处理的步骤图；图4为本申请一些实施例提供的利用Zbar对二维码进行扫描识别的步骤图；图5为本申请一些实施例提供的一种装置。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。需要说明的是，虽然在系统示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于系统中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。随着科技水平的发展，国内航运事业也有了越来越高的智能化发展需求。在船舶航行的过程中，常用到浮标、岸标等固定引航装置来帮助船舶辅助定位。在以往情况下，船舶上的引航员常常需要通过肉眼观察来确定船舶与固定引航装置的相对距离，这样的观察方式准确度很低，辅助定位效果较差。而随着技术的发展，雷达设备也被应用于船舶辅助定位领域，但由于航运雷达的识别效果在大于10倍船长距离的情况下比较好，对于内河航运环境来说，航运雷达的近距离识别效果欠佳。基于相关技术中存在的不足，本申请提出利用计算机视觉相关技术，在内河航道环境中识别固定引航设备，并通过边缘设备进行图像处理，提取位置信息进行船舶辅助定位，不失为一种可行的方法。并且，本申请实施例引入了具有算力的边缘设备，在一定程度上避免了需要终端集中处理的缺陷，对于船舶智能化的发展具有重要意义。下面结合附图，对本申请实施例作进一步阐述。参考图1，图1是本申请一些实施例提供的基于边缘计算的船舶定位系统的示意图，该系统100包括相机110、边缘计算设备120、云端130和终端140，相机用于对引航设备进行拍摄，获取设备图像；边缘计算设备用于对获取到的设备图像进行图像处理，确定引航设备的第一位置信息；并根据第一位置信息以及相机的相机参数，估算船舶的第二位置信息；并将第二位置信息发送至云端；云端用于接收并存储第二位置信息，并用于向终端发送第二位置信息，接收终端发送的指令；终端用于接收云端发送的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于边缘计算的船舶定位方法，其特征在于，包括：/n获取引航设备的设备图像；/n对所述设备图像进行图像处理，确定所述引航设备的第一位置信息；/n获取拍摄所述引航设备的相机的相机参数；/n根据所述第一位置信息和所述相机参数，确定船舶的第二位置信息；/n将所述第二位置信息发送至云端。/n

【技术特征摘要】
1.基于边缘计算的船舶定位方法，其特征在于，包括：
获取引航设备的设备图像；
对所述设备图像进行图像处理，确定所述引航设备的第一位置信息；
获取拍摄所述引航设备的相机的相机参数；
根据所述第一位置信息和所述相机参数，确定船舶的第二位置信息；
将所述第二位置信息发送至云端。


2.根据权利要求1所述的基于边缘计算的船舶定位方法，其特征在于，所述对所述设备图像进行图像处理，确定所述引航设备的第一位置信息，包括：
对所述设备图像进行图像处理，确定所述引航设备上的二维码；
识别所述二维码，获取存储在所述二维码中所述第一位置信息。


3.根据权利要求1所述的基于边缘计算的船舶定位方法，其特征在于，所述相机参数包括所述相机的镜头焦距、靶面尺寸高度和镜头高度，所述根据所述第一位置信息和所述相机参数，确定船舶的第二位置信息，具体为：
根据所述镜头焦距、靶面尺寸高度和镜头高度，确定所述相机的镜头与所述引航设备的距离；
根据所述第一位置信息以及所述相机的镜头与所述引航设备的距离，确定所述第二位置信息。


4.根据权利要求3所述的基于边缘计算的船舶定位方法，其特征在于，还包括：
当所述相机的镜头与所述引航设备的距离超过预设的安全阈值，确定碰撞预警指令。


5.根据权利要求1所述的基于边缘计算的船舶定位方法，其特征在于，还包括：
获取所述船舶航行中的环境信息，所述环境信息包括温湿度、风速；
将所述环境信息发送至云端。


6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：马枫，王宁，刘佳仑，李诗杰，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42