船舶识别方法及装置与流程

本发明涉及内河海事船舶监管技术领域，尤其涉及船舶识别方法及装置。

背景技术：

在海事行业的船舶识别领域，因为船舶没有标准船牌命名规范，也不具备标准的位置识别功能模块，导致船舶无法通过一种有效的方式实现自动识别。

传统的卡口过船业务是通过卡口的抓拍机对通过卡口的船舶进行抓拍，这种方式只能实时显示卡口实时的过船图片，却无法实时展示该过船的标识信息如：船名、船舶mmsi号、船舶类型等，因此，无法满足精准实时定位监管船舶的需求，以及无法判断卡口过船是否是黑名单船舶等一系列的扩展业务的实现应用。

技术实现要素：

本发明实施例提出船舶识别方法及装置，以实现对通过卡口的船舶的自动识别。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种船舶识别方法，该方法包括：

接收抓拍的船舶卡口图片；

基于各船舶发来的ais信息，选择与所述船舶卡口图片匹配的ais信息；

在所述船舶卡口图片与所述匹配的ais信息之间建立关联关系，所述ais信息至少包括：船舶标识和船舶的位置信息。

一种船舶识别装置，该装置包括：

抓拍图片接收模块，接收抓拍的船舶卡口图片；

关联模块，基于各船舶发来的ais信息，选择与所述船舶卡口图片匹配的ais信息；在所述船舶卡口图片与所述匹配的ais信息之间建立关联关系，所述ais信息至少包括：船舶标识和船舶的位置信息。

本发明实施例中，当接收到抓拍的船舶卡口图片时，基于各船舶发来的ais信息，选择与船舶卡口图片匹配的ais信息；在船舶卡口图片与匹配的ais信息之间建立关联关系，从而实现了对通过卡口的船舶的自动识别。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的船舶识别方法流程图；

图2是本发明另一实施例提供的船舶识别方法流程图；

图3是本发明又一实施例提供的船舶识别方法流程图；

图4是本发明应用示例的示意图；

图5是本发明实施例提供的船舶识别装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

以下对本发明涉及到的技术术语进行说明：

船舶ais(automaticidentificationsystem，自动识别系统)：由岸基(基站)设施和船载设备共同组成，是一种新型的集网络技术、现代通讯技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的数字助航系统和设备。配合全球定位系统(gps)将船位、船速、改变航向率及航向等船舶动态结合船名、呼号、吃水及危险货物等船舶静态资料由甚高频(vhf)频道向附近水域船舶及岸台广播，使邻近船舶及岸台能及时掌握附近海面所有船舶之动静态资讯，得以立刻互相通话协调，采取必要避让行动，对船舶安全有很大帮助。

过船卡口：在船舶必经的出入口设置卡口，实现过船的检测及监控点实时抓拍。过船卡口实现所有经过卡口的过船抓拍和实时预览监控功能。

图1是本发明一实施例提供的船舶识别方法流程图，其具体步骤如下：

步骤101：接收抓拍的船舶卡口图片。

步骤102：基于各船舶发来的ais信息，选择与船舶卡口图片匹配的ais信息。

步骤103：在船舶卡口图片与匹配的ais信息之间建立关联关系，ais信息至少包括：船舶标识和船舶的位置信息。

在实际应用中，步骤102可具体包括：基于各船舶发来的ais信息，选择在抓拍时刻最符合抓拍状态的船舶，将所选择船舶的ais信息作为与所述船舶卡口图片匹配的ais信息。

在实际应用中，选择在抓拍时刻最符合抓拍状态的船舶包括：选择到达抓拍成像点的时刻最接近抓拍时刻的船舶，或者，选择在抓拍时刻距离抓拍成像点最近的船舶。

在实际应用中，选择到达抓拍成像点的时刻最接近抓拍时刻的船舶可包括：基于抓拍成像点的位置信息、各船舶最近一次发来的ais信息中的船舶的位置信息以及各船舶的运行速度信息，分别计算各船舶到达抓拍成像点的时刻，在各船舶到达抓拍成像点的时刻中，选择到达抓拍成像点的时刻最接近抓拍时刻的船舶。

在实际应用中，选择在抓拍时刻距离抓拍成像点最近的船舶可包括：对于发来ais信息的每一船舶，计算抓拍时刻与该船舶最近一次发来ais信息的时刻之间的时间间隔，根据该时间间隔与该船舶的运行速度，得到该船舶在所述时间间隔内的运行距离，将所述运行距离加上该船舶最近一次发来的ais信息中的该船舶的位置信息，得到该船舶在抓拍时刻所在的位置；根据各船舶在抓拍时刻所在的位置，选择在抓拍时刻距离抓拍成像点最近的船舶。

在实际应用中，该方法进一步包括：当基于各船舶发来的ais信息，未选择到与所述船舶卡口图片匹配的ais信息时，发出船舶未安装或未启动ais的告警。

在实际应用中，为了避免同一船舶的ais信息被错误关联到已通过卡口的其它船舶的图片上，本发明实施例给出如下解决方案：

步骤102中，基于各船舶发来的ais信息，选择与船舶卡口图片匹配的ais信息之前进一步包括：根据预设的待进入卡口船舶过滤规则，在发来ais信息的船舶中，选择待进入卡口的船舶，且，基于各待进入卡口的船舶发来的ais信息，选择与船舶卡口图片匹配的ais信息。

在具体实现中，步骤103中，在船舶卡口图片与匹配的ais信息之间建立关联关系的同时进一步包括：为匹配的ais信息设置关联标志，并为该关联标志启动定时器，当该定时器超时时，删除该关联标志；且，待进入卡口船舶过滤规则为：将ais信息未设置关联标志的船舶作为待进入卡口的船舶。

在实际应用中，步骤103之后可进一步包括：

在船舶黑名单中查找匹配的ais信息中的船舶的标识信息，若查找到，则发出携带该船舶的标识信息的黑名单告警；或者，

根据匹配的ais信息对应的船舶发来的ais信息，实时计算该船舶的运行速度；当计算得到的该船舶的运行速度与该船舶发来的ais信息中的运行速度的差值超过第二预设范围时，发出携带该船舶的标识信息的速度异常告警；或者，

根据匹配的ais信息对应的船舶发来的历史ais信息中的位置信息，生成该船舶的历史运行轨迹，以判断该船舶是否有异常运行轨迹或者是否有违法进入禁航区域等。

图2是本发明另一实施例提供的船舶识别方法流程图，其具体步骤如下：

步骤201：数据处理平台接收并保存各船舶的ais周期性发来的该船舶的ais信息。

船舶的ais信息包括静态信息和动态信息，其中，静态信息主要包括船舶的标识信息，例如：船舶名称、船舶类型和船舶mmsi(maritimemobileserviceidentify，海运移动通信业务标识码)等，动态信息包括：船舶经纬度、速度和方向角等。

当船舶的ais启动后，它会按预设时间间隔如：10s-30s广播该船舶的ais信息。

数据处理平台可位于海事控制中心，当基站接收到船舶广播的ais信息后，将ais信息上报到数据处理平台。

步骤202：对于每个船舶，当数据处理平台接收到该船舶发来的ais信息后，根据该ais信息中的经纬度信息和该船舶上一次发来的ais信息中的经纬度信息，计算该船舶在发来该两次ais信息之间的时间间隔内的运行距离，根据计算得到的运行距离和发来该两次ais信息之间的时间间隔，计算该船舶的运行速度。

在实际应用中，也可直接从该船舶最新发来的ais信息中获取船舶的运行速度。

步骤203：数据处理平台根据该船舶当前上报的ais信息中的经纬度信息和卡口的抓拍成像点的经纬度，计算该船舶和抓拍成像点的最新距离，根据该最新距离和步骤202计算的该船舶的运行速度，计算该船舶到达抓拍成像点需要的时长，根据该时长和当前时刻，计算该船舶到达抓拍成像点的时刻，以计算得到的该船舶到达抓拍成像点的时刻更新自身保存的最近一次计算得到的该船舶到达抓拍成像点的时刻。

步骤204：当卡口的抓拍机抓拍到通过抓拍成像点的船舶卡口图片时，将该图片上报到数据处理平台，数据处理平台接收该图片，从自身记录的各船舶到达抓拍成像点的时刻中，选择离当前时刻最近的时刻。

步骤205：数据处理平台判断所选择的时刻与当前时刻之间的差值是否在第一预设范围内，若是，执行步骤206；否则，执行步骤207。

步骤206：数据处理平台确定所选择的时刻对应的船舶即为船舶卡口图片中的船舶，建立该船舶的船舶卡口图片与该船舶的ais信息之间的关联关系，本流程结束。

步骤207：数据处理平台判定船舶卡口图片中的船舶未安装或未启动ais，则发出船舶未安装或未启动ais的告警。

图3是本发明又一实施例提供的船舶识别方法流程图，其具体步骤如下：

步骤301：数据处理平台接收并保存各船舶的ais周期性发来的该船舶的ais信息。

步骤302：当卡口的抓拍机抓拍到经过抓拍成像点的船舶卡口图片时，将该图片上报到数据处理平台。

步骤303：数据处理平台接收该图片，对于曾发来ais信息的每一船舶，执行如下步骤304-306：

步骤304：数据处理平台根据该船舶最近两次发来的ais信息中的经纬度信息，计算该船舶在发来该两次ais信息之间的第一时间间隔内的第一运行距离，根据第一运行距离和第一时间间隔，计算该船舶的运行速度。

在实际应用中，也可直接从该船舶最新发来的ais信息中获取船舶的运行速度。

步骤305：数据处理平台计算当前时刻与该船舶最近一次发来ais信息的时刻之间的第二时间间隔，将计算得到的该船舶的运行速度与第二时间间隔相乘，得到该船舶在第二时间间隔内的第二运行距离。

步骤306：数据处理平台将第二运行距离加上该船舶最近一次上报的ais信息中的经纬度信息，得到该船舶当前所在的经纬度，根据该船舶当前所在的经纬度与抓拍成像点的经纬度，计算该船舶与抓拍成像点的当前距离。

图4为本发明应用示例的示意图，如图所示，船舶4运行到4-1位置时，上报了一次ais信息到数据处理平台；之后运行到4-2位置时，又上报了一次ais信息到数据处理平台；当船舶4运行到4-3位置，即卡口的抓拍成像点位置时，卡口抓拍机抓拍到船舶4的图片，将船舶4的图片上报到数据处理平台。

数据处理平台接收到船舶4的图片后，进行如下计算：

01：通过船舶4最近两次上报的ais信息中的4-1位置和4-2位置的经纬度信息，计算4-1位置和4-2位置之间的距离。

02：根据4-1位置和4-2位置之间的距离，以及船舶4最近两次(即在4-1位置处和4-2位置处)上报ais信息之间的第一时间间隔，计算船舶最新的运行速度。

03：根据计算出的船舶最新的运行速度，计算船舶4在最近一次上报ais信息时刻到通过抓拍成像点时刻之间的第二时间间隔内的运行距离。

04：将03计算出的运行距离加上船舶4最近一次上报的ais信息中的4-2位置的经纬度信息，得到预测的当前时刻(即船舶4通过抓拍成像点时刻)船舶4的经纬度。

步骤05：根据预测的当前时刻船舶4的经纬度以及抓拍成像点的经纬度，得到预测的当前时刻船舶4到抓拍成像点的距离。

步骤307：当数据处理平台计算得到曾发来ais信息的所有船舶与抓拍成像点的当前距离时，在其中选择最小距离。

步骤308：数据处理平台判断所选择的最小距离是否小于预设距离阈值，若是，执行步骤309；否则，执行步骤310。

步骤309：数据处理平台确定所选择的最小距离对应的船舶即为船舶卡口图片中的船舶，建立该船舶的船舶卡口图片与该船舶的ais信息之间的关联关系，本流程结束。

步骤310：数据处理平台判定当前船舶卡口图片中的船舶未安装或未启动ais，则发出船舶未安装或未启动ais的告警。

图5为本发明实施例提供的船舶识别装置的结构示意图，该装置主要包括：抓拍图片接收模块51和关联模块52，其中：

抓拍图片接收模块51，接收抓拍的船舶卡口图片。

关联模块52，基于各船舶发来的ais信息，选择与抓拍图片接收模块51接收的船舶卡口图片匹配的ais信息；在船舶卡口图片与匹配的ais信息之间建立关联关系，ais信息至少包括：船舶标识和船舶的位置信息。

在实际应用中，关联模块52基于各船舶发来的ais信息，选择与抓拍图片接收模块51接收的船舶卡口图片匹配的ais信息包括：基于各船舶发来的ais信息，选择在抓拍时刻最符合抓拍状态的船舶，将所选择船舶的ais信息作为与船舶卡口图片匹配的ais信息。

在实际应用中，关联模块52选择在抓拍时刻最符合抓拍状态的船舶包括：选择到达抓拍成像点的时刻最接近抓拍时刻的船舶，或者，选择在抓拍时刻距离抓拍成像点最近的船舶。

在实际应用中，关联模块52选择到达抓拍成像点的时刻最接近抓拍时刻的船舶包括：基于抓拍成像点的位置信息、各船舶最近一次发来的ais信息中的船舶的位置信息以及各船舶的速度信息，分别计算各船舶到达抓拍成像点的时刻，在各船舶到达抓拍成像点的时刻中，选择到达抓拍成像点的时刻最接近抓拍时刻的船舶。

在实际应用中，关联模块52选择在抓拍时刻距离抓拍成像点最近的船舶包括：对于发来ais信息的每一船舶，计算抓拍时刻与该船舶最近一次发来ais信息的时刻之间的时间间隔，根据该时间间隔与该船舶的速度，得到该船舶在该时间间隔内的运行距离，将该运行距离加上该船舶最近一次发来的ais信息中的该船舶的位置信息，得到该船舶在抓拍时刻所在的位置；根据各船舶在抓拍时刻所在的位置，选择在抓拍时刻距离抓拍成像点最近的船舶。

在实际应用中，关联模块52进一步用于：当基于各船舶发来的ais信息，未选择到与船舶卡口图片匹配的ais信息时，发出船舶未安装或未启动ais的告警。

在实际应用中，关联模块52选择与抓拍图片接收模块51接收的船舶卡口图片匹配的ais信息之前进一步用于：根据预设的待进入卡口船舶过滤规则，在发来ais信息的船舶中，选择待进入卡口的船舶；

且，关联模块52基于各船舶发来的ais信息，选择与船舶卡口图片匹配的ais信息包括：基于各待进入卡口的船舶发来的ais信息，选择与所述船舶卡口图片匹配的ais信息。

在实际应用中，关联模块52在船舶卡口图片与匹配的ais信息之间建立关联关系的同时进一步用于：为匹配的ais信息设置关联标志，并为该关联标志启动定时器，当该定时器超时时，删除该关联标志；

且，待进入卡口船舶过滤规则为：将ais信息未设置关联标志的船舶作为待进入卡口的船舶。

本发明实施例还提供一种非瞬时计算机可读存储介质，非瞬时计算机可读存储介质存储指令，该指令在由处理器执行时使得处理器执行如步骤101-103，或者如步骤201-207，或者如步骤301-310任一项所述的船舶识别方法的步骤。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括如上所述的非瞬时计算机可读存储介质、以及可访问非瞬时计算机可读存储介质的上述处理器。

本发明实施例的有益技术效果如下：

本发明实施例能够将船舶卡口图片与船舶的ais信息自动建立关联，从而实现了对通过卡口的船舶的自动识别，且由于同时获取到了船舶卡口图片和船舶的ais信息，从而提高了船舶监管的有效性和可靠性。另外，也能够识别出未安装或未启动ais的船舶，从而使得能够发现和记录船舶未安装或未启动ais的违法行为。

通过本发明实施例可以扩展实现一系列的海事业务如：确认船舶是否开ais，是否进入禁航区域，是否为黑名单船舶等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。