海事专用摄像机及海事智能监控方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及智能监控领域，尤其设及一种基于AIS和CCTV的海事智能监控方法及 海事专用摄像机。
【背景技术】
[0002] AIS (Automatic Identification System,船舶自动识别系统）是继 ARPA (雷达自 动标绘仪）和ECDIS(电子海图显示和信息系统）后随着计算机与电信技术的飞速发展而 产生的一种新型船舶助航设备。具有信息量大、能越障碍传输、抗天气干扰能力强、显示近 距离目标等优点，与电子海图相结合使用可W在电子海图上显示船名等标识、船位、航向、 航速、船首向和航行状态等信息，AIS作为一种新兴的科学技术促进了海事管理的信息化和 智能化建设，AIS与其他信息技术（如GP巧的结合更是积极地推动了"数字海事"的建设。
[0003] 将摄像机用在海事监控领域进而形成CCTV(Closed Circuit Television,闭路电 视）监控网，己经成为VTS (Vessel Traffic Services,船舶交通服务）系统获取目标信息 的重要途径。它在增进船舶航行安全，促进港行水路运输发展，减少水上交通事故，提高船 舶通航率，尤其在近岸海难船舶救助、重要船舶监控、重点水域（如桥区、港区）的目标监 视、船舶违章操作监控等方面，视频监控系统发挥了不可替代的功能。
[0004] 但是由于AIS和摄像机录制的视频信息是分别独立的，AIS信息虽然可W在电子 海图上显示，但是毕竟没有视频信息直观；而视频信息虽然直观但是信息量繁多，必要的时 候如果查询起来仅仅靠人工工作量非常的大和复杂。故为提高海事监控的智能化水平，实 现CCTV与ECDIS、VTS的联动，将AIS和视频信息两者结合，提供一种海事专用的摄像机非 常具有前景。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于，提供一种基于AIS的海事专用摄像机，将AIS和视频信息两者 结合，实现直接在视频中显示船舶的AIS信息的目的，而不需要工作人员对着视频和电子 地图及AIS信息查找船舶。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007] 提供一种海事专用摄像机，包括：
[000引信息采集单元，用于获取船舶自动识别系统发送的目标基本信息，该目标基本信 息为；当运动目标进入AIS接收机覆盖区域，AIS接收机接收目标的AIS信息并对其解析所 得到的结果；
[0009] 估算单元，用于根据目标的基本信息，估算出该目标到达视频监控边界的时间和 地点并定期进行修正；
[0010] 视频数据处理单元，用于根据估算的时间和地点，当船舶进入视频采集区域时，采 集视频数据，采取基于调频的显著性检测算法对视频数据进行处理，得到目标信息；具体采 用高斯差分算子DoG作为带通滤波器，并通过边缘特征检测的方法进行精确检测，得到整 幅图像的显著图谱，实现水面与水上目标的分割；
[0011] 匹配单元，用于将目标信息和AIS信息进行匹配，在视频中对目标进行标定，并保 持跟踪，直到其离开监控区域。
[0012] 本发明所述的系统中，所述目标的基本信息包括船舶位置信息、大小、速度、航向 W及船舶标识号。
[0013] 本发明所述的系统中，所述匹配单元具体用于将目标均匀分成N个大小相等的格 子，每个格子相互独立，被认为是"子目标"，W每个格子中的像素点作为初始特征点；利用 金字塔光流法在连续的相邻视频帖之间分别估计每个格子的运动，最终目标的运动由N个 格子的跟踪获得。
[0014] 本发明所述的系统中，所述匹配单元具体用于当船舶在估算的时间和地点进入视 频监控区域，将所述目标信息与AIS信息进行初步匹配；将所述目标基本信息与所述特征 数据进行关联匹配，识别出运动船舶，并进行进一步关联并判断，如果与初步匹配的信息一 致，则在视频中显示船舶AIS信息，否则隔一时间段重新通过视频数据处理单元进行处理。
[0015] 本发明还提供了一种基于AIS和CCTV的海事智能监控方法，包括W下步骤：
[0016] S1、获取船舶自动识别系统发送的目标基本信息，该目标基本信息为：当运动目标 进入AIS接收机覆盖区域，AIS接收机接收目标的AIS信息并对其解析所得到的结果；
[0017] S2、根据目标的基本信息，估算出该目标到达视频监控边界的时间和地点并定期 进行修正；
[001引 S3、根据估算的时间和地点，当船舶进入视频采集区域时，采集视频数据，采取基 于调频的显著性检测算法对视频数据进行处理，得到目标信息；具体采用高斯差分算子 DoG作为带通滤波器，并通过边缘特征检测的方法进行精确检测，得到整幅图像的显著图 谱，实现水面与水上目标的分割；
[0019] S4、将目标信息和AIS信息进行匹配，在视频中对目标进行标定，并保持跟踪，直 到其离开监控区域。
[0020] 本发明所述的方法中，所述目标的基本信息包括船舶位置信息、大小、速度、航向 W及船舶标识号。
[0021] 本发明所述的方法中，步骤S4中将目标信息和AIS信息进行匹配具体包括步骤：
[0022] 当船舶在估算的时间和地点进入视频监控区域，将所述目标信息与AIS信息进行 初步匹配；将所述目标基本信息与所述特征数据进行关联匹配，识别出运动船舶，并进行进 一步关联并判断，如果与初步匹配的信息一致，则在视频中显示船舶AIS信息，否则隔一时 间段重新转到步骤S3。
[0023] 本发明所述的方法中，步骤S4中通过改进的中值流跟踪算法对目标进行跟踪，具 体为：
[0024] 将目标均匀分成N个大小相等格子，每个格子相互独么被认为是"子目标"，W每 个格子中的像素点作为初始特征点；
[0025] 利用金字塔光流法在连续的相邻视频帖之间分别估计每个格子的运动，最终目标 的运动由N个格子的跟踪获得。
[0026] 本发明产生的有益效果是；本发明将AIS海事信息系统和视频信息有机的整合在 摄像机中，可W直接在视频中显示出运动船舶的AIS信息，提高水上交通应急反映速度，提 升管理人员的的工作效率。
【附图说明】
[0027] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[002引图1为本发明实施例海事智能监控方法流程图；
[0029] 图2为本发明实施例中AIS和监控区域对应示意图；
[0030] 图3为本发明另一实施例基于AIS和CCTV的海事智能监控方法流程图；
[0031] 图4为本发明实施例的海事专用摄像机结构示意图。
【具体实施方式】
[0032] 为了