基于拍摄成像的大型船舶海拔高度测算方法技术

本申请提供一种基于拍摄成像的大型船舶海拔高度测算方法，在航道上设置高度监测站台，并在高度监测站台上设置拍摄装置；利用拍摄装置拍摄航道中的航船；根据拍摄的图像计算航船的实际高度；具体为，高度监测站台设在航道的两侧并在各高度监测站台上设置拍摄装置，两个拍摄装置相对拍摄；在各拍摄装置和航船之间设有高度和与拍摄装置距离已知的标定物；利用相对布置的两个拍摄装置拍摄标定物和航船，同时调整各标定物与各拍摄装置之间的距离使成像中标定物的最高点与航船最高点等高；利用各标定物到各拍摄装置的距离和各标定物的高度计算出航船最高点的高度，解决了航空器场周边存在水运航道的情况下，航道中船舶最高点检测的问题。测的问题。测的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于拍摄成像的大型船舶海拔高度测算方法


[0001]本专利技术涉及机场航行安全领域，尤其是涉及一种基于拍摄成像的大型船舶海拔高度测算方法。

技术介绍

[0002]在机场跑道尽头存在水运航道的情况下，航道内行驶的超高船舶会影响航空器起降安全。当船舶通航保护区内船舶不高于国家高程标高时，船舶和航空器可自由通航，互不影响，当船舶通航保护区内船舶高于标高时，会触发安全运行机制，需要对航空器采取一定的控制措施，避免航空器与船舶产生冲突。因此在水运航道上下游需要设置警戒线，监测来往的船只尤其是大型船舶的高度。
[0003]对于较窄的河道，船舶高度检测主要是通过在两岸建立激光对射传感器检测是否超高，但是对于较宽的江面，激光在远端扩散导致监测线径变粗，精度下降，高度检测并不准确，另外，由于激光传感器为触碰式检测，需要在沿岸建立与监测线等高的高塔，前期投入较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种基于拍摄成像的大型船舶海拔高度测算方法，解决了航空器场周边存在水运航道的情况下，航道中船舶最高点检测的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于拍摄成像的大型船舶海拔高度测算方法，在航道上设置高度监测站台，并在高度监测站台上设置拍摄装置；利用拍摄装置拍摄航道中的航船；根据拍摄的图像计算航船的实际高度。
[0006]包括单向拍摄测高方法：还设有AIS设备，AIS设备接收航船发出的AIS信息，AIS信息包括航船的实际长度W1；高度监测站台设在航道的一侧；拍摄装置拍摄航船得到图像，利用图像解析算法找出航船在图像中的矩形边界并计算矩形边界的宽度与高度的比值K；利用航船的实际长度W1和矩形边界的宽高比K，计算出航船的实际高度W2，实际高度W2=W1/K；利用航道实时水位高度W3，计算出航船海拔高度W4=W2+W3=（W1/K）+ W3。
[0007]包括双向拍摄测高方法：高度监测站台设在航道的两侧并在各高度监测站台上设置拍摄装置，两个拍摄装置相对拍摄；在各拍摄装置和航船之间设有高度和与拍摄装置距离已知的标定物；
利用相对布置的两个拍摄装置拍摄标定物和航船，同时调整各标定物与各拍摄装置之间的距离使成像中标定物的最高点与航船最高点等高；利用各标定物到各拍摄装置的距离和各标定物的高度计算出航船最高点的高度。
[0008]优选的方案中，包括航船最高点高度计算方法：在拍摄装置的镜头前端设置与镜头中心等高的基准片，基准片水平布置；标定物为线状，标定物水平布置于拍摄装置前端，标定物高于基准片，标定物可沿与拍摄装置镜头轴线平行的方向移动；在标定物与拍摄装置之间设置测距装置；记两个相对的拍摄装置为第一拍摄装置和第二拍摄装置，第一拍摄装置和第二拍摄装置前端的标定物为第一标定物和第二标定物，记第一标定物和第二标定物的高度分别为H1和H2，航船顶端距离第一拍摄装置和第二拍摄装置连线高度为H，航船距离第一拍摄装置的水平距离为L1，航船距离第二拍摄装置的水平距离为L2，第一拍摄装置和第二拍摄装置之间的水平距离为L3，第一拍摄装置与第一标定物之间的水平距离为L4，第二拍摄装置与第二标定物之间的水平距离为L5；第一拍摄装置和第二拍摄装置对航船和各标定物进行拍摄，调整第一标定物和第二标定物的位置，使航船最高点的在各图像上的成像高度与各标定物最高点的成像高度等高；由几何比例关系可得，H1/H=L4/L1,H2/H=L5/L2;由L3=L1+L2，计算出H=L3/((L4/H1)+(L5/H2))。
[0009]优选的方案中，还包括水平调整台，拍摄装置、基准片和标定物设置在水平调整台上。
[0010]优选的方案中，水平调整台包括安装板和底板，底板上设有球铰座，球铰座的球铰端与安装板的一端连接，安装板远离球铰座的一端两侧设有可调整的俯仰调整螺钉，俯仰调整螺钉一端穿过安装板抵靠在底板上。
[0011]优选的方案中，底板上安装板的两侧还设有可调整的偏摆调整螺钉，偏摆调整螺钉端部抵靠安装板的侧壁。
[0012]优选的方案中，安装板上设有至少两个竖直布置的导杆，基准片两端设有高度调整座，各高度调整座与各导杆滑动套接，高度调整座设有可调整的调整螺钉，调整螺钉下端穿过高度调整座抵靠在安装板上。
[0013]优选的方案中，标定物两端设有水平滑动座，安装板上设有至少两个导轨，各水平滑动座与各导轨滑动连接。
[0014]优选的方案中，还设有直线驱动装置，直线驱动装置的驱动端与水平滑动座连接，直线驱动装置一侧设有位移传感器，位移传感器与水平滑动座或直线驱动装置的驱动端连接。
[0015]本专利技术的有益效果为：采用拍摄与计算的方式，相对于激光传感器，精度高，建设投入少；双向拍摄测高方法中，采用双拍摄装置对向拍摄的方式，通过在两岸拍摄航船即可计算出航船高度，拍摄装置高度无须很高，也无须复杂的测量设备，节约成本；通过距离可调的已知标定物即可通过计算推算出远处船舶的高度，监测方式简单有效。
附图说明
[0016]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0017]图1是本专利技术的拍摄示意图。
[0018]图2是本专利技术的实施示意图。
[0019]图3是本专利技术的单向拍摄测高方法拍摄图像示意。
[0020]图4是本专利技术的双向拍摄测高方法拍摄图像示意。
[0021]图5是本专利技术的双向拍摄测高方法原理图。
[0022]图6是本专利技术的双向拍摄测高方法使用装置示意图一。
[0023]图7是本专利技术的双向拍摄测高方法使用装置示意图二。
[0024]图8是本专利技术的双向拍摄测高方法使用装置示意图三。
[0025]图9是本专利技术的双向拍摄测高方法使用装置示意图四。
[0026]图中：拍摄装置1；安装板2；偏摆调整螺钉201；俯仰调整螺钉202；导轨203；基准片3；高度调整座301；调整螺钉302；标定物4；水平滑动座401；屏蔽板5；底板6；直线驱动装置7；位移传感器8；球铰座9；磁吸座10。
具体实施方式
[0027]实施例1：如图1
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9中，一种基于拍摄成像的大型船舶海拔高度测算方法，如图2，在航道上设置高度监测站台，并在高度监测站台上设置拍摄装置1，拍摄装置1优选为带热成像的装置，夜间成像质量依旧能保障；利用拍摄装置1拍摄航道中的航船；根据拍摄的图像计算航船的实际高度。
[0028]优选的方案中，包括双向拍摄测高方法：在航道上下游设置高度监测站台，高度监测站台利用岸边的已有建筑或重新搭建，高度监测站台的海拔高度低于需要监测的标高；高度监测站台设在航道的两侧并在各高度监测站台上设置拍摄装置1，两个拍摄装置1相对拍摄，航船出现在拍摄视野内时拍摄装置1被触发启动；在各拍摄装置1和航船之间设有高度和与拍摄装置1距离已知的标定物4，标定物4为较容易被识别的物体，体积不宜过小或过大，可涂上区别于航船的颜色；利用相对布置的两个拍摄装置1拍摄标定物4和航船，得到一组图像，根据图像反馈，调整各标定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于拍摄成像的大型船舶海拔高度测算方法，其特征是：在航道上设置高度监测站台，并在高度监测站台上设置拍摄装置（1）；利用拍摄装置（1）拍摄航道中的航船；根据拍摄的图像计算航船的实际高度。2.根据权利要求1所述基于拍摄成像的大型船舶海拔高度测算方法，其特征是：包括单向拍摄测高方法：还设有AIS设备，AIS设备接收航船发出的AIS信息，AIS信息包括航船的实际长度W1；高度监测站台设在航道的一侧；拍摄装置（1）拍摄航船得到图像，利用图像解析算法找出航船在图像中的矩形边界并计算矩形边界的宽度与高度的比值K；利用航船的实际长度W1和矩形边界的宽高比K，计算出航船的实际高度W2，实际高度W2=W1/K；利用航道实时水位高度W3，计算出航船海拔高度W4=W2+W3= （W1/K）+ W3。3.根据权利要求1所述基于拍摄成像的大型船舶海拔高度测算方法，其特征是：包括双向拍摄测高方法：高度监测站台设在航道的两侧并在各高度监测站台上设置拍摄装置（1），两个拍摄装置（1）相对拍摄；在各拍摄装置（1）和航船之间设有高度和与拍摄装置（1）距离已知的标定物（4）；利用相对布置的两个拍摄装置（1）拍摄标定物（4）和航船，同时调整各标定物（4）与各拍摄装置（1）之间的距离使成像中标定物（4）的最高点与航船最高点等高；利用各标定物（4）到各拍摄装置（1）的距离和各标定物（4）的高度计算出航船最高点的高度。4.根据权利要求3所述基于拍摄成像的大型船舶海拔高度测算方法，其特征是：包括航船最高点高度计算方法：在拍摄装置（1）的镜头前端设置与镜头中心等高的基准片（3），基准片（3）水平布置；标定物（4）为线状，标定物（4）水平布置于拍摄装置（1）前端，标定物（4）高于基准片（3），标定物（4）可沿与拍摄装置（1）镜头轴线平行的方向移动；在标定物（4）与拍摄装置（1）之间设置测距装置；记两个相对的拍摄装置（1）为第一拍摄装置和第二拍摄装置，第一拍摄装置和第二拍摄装置前端的标定物（4）为第一标定物和第二标定物，记第一标定物和第二标定物的高度分别为H1和H2，航船顶端距离第一拍摄装置和第二拍摄装置连线高度为H，航船距离第一拍摄装置的水平距离为L1，航船距离第二拍摄装置的水平距离为L2，第一拍摄装置和第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏家林，裴顺宇，周北大，胡新，邵良志，余曦荣，
申请(专利权)人：湖北国际物流机场有限公司，
类型：发明
国别省市：