海事專用攝像機及海事智能監控方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及智能監控領域，尤其設及一種基于AIS和CCTV的海事智能監控方法及 海事專用攝像機。
【背景技術】
[0002] AIS (Automatic Identification System,船舶自動識別系統）是繼 ARPA (雷達自 動標繪儀）和ECDIS(電子海圖顯示和信息系統）后隨著計算機與電信技術的飛速發展而 產生的一種新型船舶助航設備。具有信息量大、能越障礙傳輸、抗天氣干擾能力強、顯示近 距離目標等優點，與電子海圖相結合使用可W在電子海圖上顯示船名等標識、船位、航向、 航速、船首向和航行狀態等信息，AIS作為一種新興的科學技術促進了海事管理的信息化和 智能化建設，AIS與其他信息技術（如GP巧的結合更是積極地推動了"數字海事"的建設。
[0003] 將攝像機用在海事監控領域進而形成CCTV(Closed Circuit Television,閉路電 視）監控網，己經成為VTS (Vessel Traffic Services,船舶交通服務）系統獲取目標信息 的重要途徑。它在增進船舶航行安全，促進港行水路運輸發展，減少水上交通事故，提高船 舶通航率，尤其在近岸海難船舶救助、重要船舶監控、重點水域（如橋區、港區）的目標監 視、船舶違章操作監控等方面，視頻監控系統發揮了不可替代的功能。
[0004] 但是由于AIS和攝像機錄制的視頻信息是分別獨立的，AIS信息雖然可W在電子 海圖上顯示，但是畢竟沒有視頻信息直觀；而視頻信息雖然直觀但是信息量繁多，必要的時 候如果查詢起來僅僅靠人工工作量非常的大和復雜。故為提高海事監控的智能化水平，實 現CCTV與ECDIS、VTS的聯動，將AIS和視頻信息兩者結合，提供一種海事專用的攝像機非 常具有前景。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的在于，提供一種基于AIS的海事專用攝像機，將AIS和視頻信息兩者 結合，實現直接在視頻中顯示船舶的AIS信息的目的，而不需要工作人員對著視頻和電子 地圖及AIS信息查找船舶。
[0006] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：
[0007] 提供一種海事專用攝像機，包括：
[000引信息采集單元，用于獲取船舶自動識別系統發送的目標基本信息，該目標基本信 息為；當運動目標進入AIS接收機覆蓋區域，AIS接收機接收目標的AIS信息并對其解析所 得到的結果；
[0009] 估算單元，用于根據目標的基本信息，估算出該目標到達視頻監控邊界的時間和 地點并定期進行修正；
[0010] 視頻數據處理單元，用于根據估算的時間和地點，當船舶進入視頻采集區域時，采 集視頻數據，采取基于調頻的顯著性檢測算法對視頻數據進行處理，得到目標信息；具體采 用高斯差分算子DoG作為帶通濾波器，并通過邊緣特征檢測的方法進行精確檢測，得到整 幅圖像的顯著圖譜，實現水面與水上目標的分割；
[0011] 匹配單元，用于將目標信息和AIS信息進行匹配，在視頻中對目標進行標定，并保 持跟蹤，直到其離開監控區域。
[0012] 本發明所述的系統中，所述目標的基本信息包括船舶位置信息、大小、速度、航向 W及船舶標識號。
[0013] 本發明所述的系統中，所述匹配單元具體用于將目標均勻分成N個大小相等的格 子，每個格子相互獨立，被認為是"子目標"，W每個格子中的像素點作為初始特征點；利用 金字塔光流法在連續的相鄰視頻帖之間分別估計每個格子的運動，最終目標的運動由N個 格子的跟蹤獲得。
[0014] 本發明所述的系統中，所述匹配單元具體用于當船舶在估算的時間和地點進入視 頻監控區域，將所述目標信息與AIS信息進行初步匹配；將所述目標基本信息與所述特征 數據進行關聯匹配，識別出運動船舶，并進行進一步關聯并判斷，如果與初步匹配的信息一 致，則在視頻中顯示船舶AIS信息，否則隔一時間段重新通過視頻數據處理單元進行處理。
[0015] 本發明還提供了一種基于AIS和CCTV的海事智能監控方法，包括W下步驟：
[0016] S1、獲取船舶自動識別系統發送的目標基本信息，該目標基本信息為：當運動目標 進入AIS接收機覆蓋區域，AIS接收機接收目標的AIS信息并對其解析所得到的結果；
[0017] S2、根據目標的基本信息，估算出該目標到達視頻監控邊界的時間和地點并定期 進行修正；
[001引 S3、根據估算的時間和地點，當船舶進入視頻采集區域時，采集視頻數據，采取基 于調頻的顯著性檢測算法對視頻數據進行處理，得到目標信息；具體采用高斯差分算子 DoG作為帶通濾波器，并通過邊緣特征檢測的方法進行精確檢測，得到整幅圖像的顯著圖 譜，實現水面與水上目標的分割；
[0019] S4、將目標信息和AIS信息進行匹配，在視頻中對目標進行標定，并保持跟蹤，直 到其離開監控區域。
[0020] 本發明所述的方法中，所述目標的基本信息包括船舶位置信息、大小、速度、航向 W及船舶標識號。
[0021] 本發明所述的方法中，步驟S4中將目標信息和AIS信息進行匹配具體包括步驟：
[0022] 當船舶在估算的時間和地點進入視頻監控區域，將所述目標信息與AIS信息進行 初步匹配；將所述目標基本信息與所述特征數據進行關聯匹配，識別出運動船舶，并進行進 一步關聯并判斷，如果與初步匹配的信息一致，則在視頻中顯示船舶AIS信息，否則隔一時 間段重新轉到步驟S3。
[0023] 本發明所述的方法中，步驟S4中通過改進的中值流跟蹤算法對目標進行跟蹤，具 體為：
[0024] 將目標均勻分成N個大小相等格子，每個格子相互獨么被認為是"子目標"，W每 個格子中的像素點作為初始特征點；
[0025] 利用金字塔光流法在連續的相鄰視頻帖之間分別估計每個格子的運動，最終目標 的運動由N個格子的跟蹤獲得。
[0026] 本發明產生的有益效果是；本發明將AIS海事信息系統和視頻信息有機的整合在 攝像機中，可W直接在視頻中顯示出運動船舶的AIS信息，提高水上交通應急反映速度，提 升管理人員的的工作效率。
【附圖說明】
[0027] 下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：
[002引圖1為本發明實施例海事智能監控方法流程圖；
[0029] 圖2為本發明實施例中AIS和監控區域對應示意圖；
[0030] 圖3為本發明另一實施例基于AIS和CCTV的海事智能監控方法流程圖；
[0031] 圖4為本發明實施例的海事專用攝像機結構示意圖。
【具體實施方式】
[0032] 為了