一种货船自动识别采样方法及系统技术方案

本发明专利技术货船采集技术领域，具体公开了一种自动识别、跟踪货船拍摄采样方法及系统，所述采样方法包括：S100、通过无人机采集货船的关键特征图像，对关键特征图像进行识别；S200、判断数据库中是否存在该货船型号信息：当数据库中存在该货船型号信息时，执行对应的采样策略来获取货船各位置点吃水深度信息；当数据库中不存在该货船型号信息时，执行初始采样策略来获取货船各位置点吃水深度信息及货船轮廓信息；S300、根据吃水深度信息及货船尺寸信息计算出货船载货量；所述货船尺寸信息通过数据库中对应信息及货船轮廓信息获得；能够自动化的实现对吃水深度数据的采集，准确的判断出该货船的载货量信息。船的载货量信息。船的载货量信息。

【技术实现步骤摘要】
一种货船自动识别采样方法及系统


[0001]本专利技术涉及货船采集
，具体为一种自动识别、跟踪货船拍摄采样方法及系统。

技术介绍

[0002]随着世界经济一体化的发展，国际之间的贸易也越来越频繁，而船舶运输作为国际之间主要的运输方式，其起到了重要的地位，在货船到达港口的泊位后，港口需要对货船的装卸状态进行获取，以确保船不会超载或不稳定，并为其下次航行必须进出的港口留出足够的净空，而在此过程中，需要对货船的吃水深度进行勘测。
[0003]传统的吃水深度勘探方式主要采用人工查看水位在船身上的水尺刻度的位置来判断货船的吃水深度，而为了保证获取数值的准确性，避免货船倾斜角度影响装货量的判断，一般需要人工采集船身多个位置的水位刻度，显然，这在操作过程中存在较大的不便；而随着智能技术的不断发展，通过无人机及图像识别技术已经能够实现对多位置水位刻度的智能获取过程，在此过程中，通过驱动无人机绕着货船周向行驶，在货船水尺的所在位置采集图像信息，通过图像信息对货船各个点位的吃水深度进行识别，获取各个点位吃水深度的数值。
[0004]而通过无人机采集图像信息来获取吃水深度的方式，在具体的操作过程中依然存在不足，首先，由于不同货船的型号尺寸不同、水尺的位置不同，因此在无人机行驶中，需要人工控制无人机的图像采集位置及行驶轨迹，因此具体的操作过程依然存在较大的繁琐度，其次，由于货船载货量的采样是港口方进行的，因此其不能准确的了解货船的尺寸信息，而在具体的根据各位置点吃水深度信息计算载货量时，缺少准确的货船尺寸信息会导致载货量计算的较大偏差，进而影响对货船装卸状态的准确获取。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种自动识别、跟踪货船拍摄采样方法及系统，解决以下技术问题：如何实现货船吃水深度的自动化跟踪识别并提高载货量计算的准确性。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种自动识别、跟踪货船拍摄采样方法，所述采样方法包括：S100、通过无人机采集货船的关键特征图像，对关键特征图像进行识别；S200、判断数据库中是否存在该货船型号信息：当数据库中存在该货船型号信息时，执行对应的采样策略来获取货船各位置点吃水深度信息；当数据库中不存在该货船型号信息时，执行初始采样策略来获取货船各位置点吃水深度信息及货船轮廓信息；S300、根据吃水深度信息及货船尺寸信息计算出货船载货量；
所述货船尺寸信息通过数据库中对应信息及货船轮廓信息获得。
[0007]于一实施例中，所述初始采样策略为：在无人机上设置超声波测距装置及摄像装置；驱动无人机绕货船飞行，且通过超声波测距装置使无人机与货船始终保持特定距离及使无人机与水面始终保持特定高度；通过无人机上的摄像装置采集货船上的水位刻度图像信息，通过对水位刻度图像信息识别获得货船各水位刻度的位置信息及吃水深度信息；记录无人机绕货船的飞行轨迹信息，根据飞行轨迹信息获得货船轮廓信息。
[0008]于一实施例中，当数据库中不存在该货船型号信息时，所述货船尺寸信息获得的步骤为：将货船轮廓信息与数据库中各货船型号对应的轮廓信息进行重合度比对，根据重合度最高的货船型号对应的尺寸信息作为该货船的货船尺寸信息。
[0009]于一实施例中，所述重合度比对的过程为：将货船轮廓分别与各货船型号对应的轮廓进行中心点及中心线重合；在货船轮廓的外周选择若干个均匀分布的测试点，通过公式计算出轮廓差值L，其中，为各测试点距各货船型号对应的轮廓的最短距离，N为测试点的数量；选取最小的轮廓差值L对应的货船型号为重合度最高的货船型号。
[0010]于一实施例中，所述水位刻度图像信息识别的过程为：通过水位刻度图像信息识别出位于刻度上方的两处刻度数值，及两者之间的间隔刻度数，根据两处刻度数值及间隔刻度数计算出所有刻度的推算数值；识别出靠近水面的刻度数值并将其与该刻度位置对应的推算数值进行比较：若相同，则根据该刻度数值及其与水面相距的间隔刻度数获得该位置点的吃水深度值；否则，将该刻度数值上方相邻刻度数值的识别结果与对应的推算数值进行比对：若相同，则根据推算数值及其与水面相距的间隔刻度数获得该位置点的吃水深度值；否则，以识别结果及其与水面相距的间隔刻度数获得该位置点的吃水深度值。
[0011]于一实施例中，所述吃水深度信息的获取方式为：获取单个位置点至少3张水位刻度图像，分别识别出每张水位刻度图像对应的吃水深度值；通过公式计算出识别吃水深度值D，将识别吃水深度值D作为该位置点的吃水深度信息；其中，为吃水深度值最大值，为吃水深度值最小值。
[0012]于一实施例中，所述采样方法还包括：S400、对水位刻度图像信息进行水尺标准度核查，核查内容包括字体标识清晰度及颜色对比度。
[0013]于一实施例中，所述字体标识清晰度的核查方法为：将识别出的刻度数值与该刻度位置点对应的推算数值进行比对：若相同的数量大于预设阈值，则判断清晰度良好；否则，判断清晰度良好较差。
[0014]于一实施例中，所述颜色对比度的核查方法为：通过水位刻度图像信息识别出船身的颜色及字体的颜色；根据船身颜色的RGB数值及字体颜色的RGB数值分别判断其所属色系，所述色系包括浅色系及深色系；若船身颜色与字体颜色所属色系相同，则判断颜色对比度不符合要求；否则判断颜色对比度符合要求。
[0015]一种自动识别、跟踪货船拍摄采样系统，所述系统包括：图像采集模块，用于采集货船的关键特征图像及采集货船上的水位刻度图像信息；图像识别模块，用于识别关键特征图像获取货船型号信息，及识别水位刻度图像信息获取吃水深度信息，数据库，用于存储货船型号信息及对应的货船尺寸信息；分析模块，用于将识别到的货船型号信息与数据库进行比对，选择对应执行策略；当数据库中存在该货船型号信息时，执行对应的采样策略来获取货船各位置点吃水深度信息；当数据库中不存在该货船型号信息时，执行初始采样策略来获取货船各位置点吃水深度信息及货船轮廓信息；及根据吃水深度信息及货船尺寸信息计算出货船载货量。
[0016]本专利技术的有益效果：（1）本专利技术通过将识别出的船舶编码与数据库中的数据进行比对，当数据库中存在该货船型号信息时，能够自动化的实现对吃水深度数据的采集，准确的判断出该货船的载货量信息；当数据库中不存在该货船型号信息时，通过执行初始采样策略来获取货船各位置点吃水深度信息及货船轮廓信息，通过采集到的货船轮廓信息来进行货船载货量的计算，能够在无货船相关资料的情况下实现载货量的准确计算。
[0017]（2）本专利技术中的初始采样策略能够使得无人机相对货船船身及水面的位置距离统一，提高水位刻度图像信息识别的准确度，还能够使得无人机行驶的路径与船身的结构相对应，进而保证无人机行驶的路径与船身的轮廓的对应关系，提高船身轮廓判断及载货量计算的准确性。
[0018]（3）本专利技术通过将货船轮廓信息与数据库中各货船型号对应的轮廓信息进行重合度比对，选用重合度最高的货船型号对应的尺寸信息作为该货船的货船尺寸信息，能够保证尺寸信息的准确性。
[0019本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动识别、跟踪货船拍摄采样方法，其特征在于，所述采样方法包括：S100、通过无人机采集货船的关键特征图像，对关键特征图像进行识别；S200、判断数据库中是否存在该货船型号信息：当数据库中存在该货船型号信息时，执行对应的采样策略来获取货船各位置点吃水深度信息；当数据库中不存在该货船型号信息时，执行初始采样策略来获取货船各位置点吃水深度信息及货船轮廓信息；S300、根据吃水深度信息及货船尺寸信息计算出货船载货量；所述货船尺寸信息通过数据库中对应信息及货船轮廓信息获得；所述初始采样策略为：在无人机上设置超声波测距装置及摄像装置；驱动无人机绕货船飞行，且通过超声波测距装置使无人机与货船始终保持特定距离及使无人机与水面始终保持特定高度；通过无人机上的摄像装置采集货船上的水位刻度图像信息，通过对水位刻度图像信息识别获得货船各水位刻度的位置信息及吃水深度信息；记录无人机绕货船的飞行轨迹信息，根据飞行轨迹信息获得货船轮廓信息。2.根据权利要求1所述的一种自动识别、跟踪货船拍摄采样方法,其特征在于，当数据库中不存在该货船型号信息时，所述货船尺寸信息获得的步骤为：将货船轮廓信息与数据库中各货船型号对应的轮廓信息进行重合度比对，根据重合度最高的货船型号对应的尺寸信息作为该货船的货船尺寸信息。3.根据权利要求2所述的一种自动识别、跟踪货船拍摄采样方法,其特征在于，所述重合度比对的过程为：将货船轮廓分别与各货船型号对应的轮廓进行中心点及中心线重合；在货船轮廓的外周选择若干个均匀分布的测试点，通过公式计算出轮廓差值L，其中，为各测试点距各货船型号对应的轮廓的最短距离，N为测试点的数量；选取最小的轮廓差值L对应的货船型号为重合度最高的货船型号。4.根据权利要求1所述的一种自动识别、跟踪货船拍摄采样方法,其特征在于，所述水位刻度图像信息识别的过程为：通过水位刻度图像信息识别出位于刻度上方的两处刻度数值，及两者之间的间隔刻度数，根据两处刻度数值及间隔刻度数计算出所有刻度的推算数值；识别出靠近水面的刻度数值并将其与该刻度位置对应的推算数值进行比较：若相同，则根据该刻度数值及其与水面相距的间隔刻度数获得该位置点的吃水深度值；否则，将该刻度数值上方...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志斌，余建平，陆剑，陈科宇，
申请(专利权)人：杭州数聚链科技有限公司，
类型：发明
国别省市：