系统中的两个或者多个的组合。其按探测机理可分成为光子探测器和热探测器。红外传感技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。其原理为，红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管，利用的红外测距传感器例如LDM301发射出一束红外光，在照射到物体后形成一个反射的过程，反射到传感器后接收信号，然后利用CCD图像处理接收发射与接收的时间差的数据。经信号处理器处理后计算出物体的距离。这不仅可以使用于自然表面，也可用于加反射板。测量距离远，很高的频率响应，适合于恶劣的环境中。
[0025]另外，维纳滤波器(Wiener filter)是由数学家维纳(Rorbert Wiener)提出的一种以最小平方为最优准则的线性滤波器。在一定的约束条件下，其输出与一给定函数(通常称为期望输出)的差的平方达到最小，通过数学运算最终可变为一个托布利兹方程的求解问题。维纳滤波器又被称为最小二乘滤波器或最小平方滤波器，目前是基本的滤波方法之一。维纳滤波是利用平稳随机过程的相关特性和频谱特性对混有噪声的信号进行滤波的方法。
[0026]采用本发明的船舶周边目标检测报警系统，针对现有船舶报警系统无目标识别且电子化低、容易距离误判的技术问题，采用图像识别的方式实时对近船多个目标进行特征提取和目标识别，将目标信息进行综合显示，同时通过图像距离识别和红外距离识别结合的手段，并在紧急情况上传目标子图像到海上救援中心，从而提高目标距离检测报警的精度，为船上操作人员提供重要参考，以便他们合理规划航线，避免船舶碰撞事故的发生，保障船舶运营方的经济利益和船上人员的人身安全。
[0027]可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种船舶预警方法，该方法包括:提供船舶周边目标检测报警系统，所述报警系统包括摄像组件、传感器组件、图像预处理设备、目标识别设备、目标特征提取设备、目标模板存储设备和处理设备，摄像组件、图像预处理设备、目标识别设备和目标特征提取设备依次连接以获取船舶周边目标的特征，处理设备与目标特征提取设备和目标模板存储设备分别连接以基于所述船舶周边目标的特征和目标模板存储设备预先存储每一种类型目标的特征值识别目标类型，处理设备还基于目标特征提取设备和传感器组件分别检测的目标距离实现目标距离检测报警。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于: 所述摄像组件由四个摄像头组成，所述四个摄像头分别安装在船舶的头部、尾部、左侧和右侧，用于分别捕获船舶前方、后方、左侧和右侧的水面图像； 所述传感器组件由四个红外测距传感器组成，所述四个红外测距传感器分别安装在船舶的头部、尾部、左侧和右侧，用于分别检测船舶前方、后方、左侧和右侧内出现的目标距离船体的距离并作为第一目标距离； 所述图像预处理设备连接所述摄像组件以接收船舶前方、后方、左侧和右侧的水面图像，并对接收到的水面图像进行去噪滤波处理，以获得预处理后的水面图像； 所述目标识别设备连接所述图像预处理设备以接收所述预处理后的水面图像，并基于全局阈值分割法提取在所述预处理后的水面图像中每一个目标所在的目标子图像； 所述目标特征提取设备连接所述目标识别器以获得所述每一个目标所在的目标子图像，基于所述每一个目标所在的目标子图像提取每一个目标的特征，所述每一个目标的特征包括点特征、线特征、面特征、目标面积、目标周长和目标中心坐标，所述目标周长是通过目标边缘检测而被获取，还计算每一个目标的目标中心坐标到船体的距离以作为第二目标距离； 所述目标模板存储设备存储目标模板数据库，所述目标模板数据库以目标类型为索弓丨，预先存储每一种目标类型的特征值； 所述处理设备，分别连接传感器组合、目标特征提取设备、目标模板存储设备、所述报警系统的扬声器和所述报警系统的显示设备，当接收到的第一目标距离和第二目标距离的差值小于等于预定差值阈值时，进入目标确定模式，发出目标确定信号，当接收到的第一目标距离和第二目标距离的差值大于预定差值阈值时，进入目标可疑模式，发出目标可疑信号，在目标确定模式中，取第一目标距离和第二目标距离中最小值作为确定目标距离，当确定目标距离为10米和I米之间时，发出提醒信号，当确定目标距离为I米内时，发出警示信号，并控制所述显示设备显示与目标确定信号、目标可疑信号、提醒信号或警示信号对应的信息，同时处理设备将所述每一个目标的特征与目标模板数据库中每一种目标类型的特征值进行逐一匹配，将匹配成功的目标类型的模拟图以该目标的目标中心坐标显示在所述显示设备的模拟界面上，还控制所述扬声器播放与目标确定信号、目标可疑信号、提醒信号或警示信号对应的声音提示信息； 导航设备，与所述显示设备连接以实时显示船舶的位置； 无线通信设备，设置在船体外壳上，连接所述处理设备和所述目标识别设备，并在所述处理设备发出警示信号时，将所述目标识别设备提取的每一个目标所在的目标子图像发送给海上救援中心； 其中，所述全局阈值分割法是将所述预处理后的水面图像的背景的灰度值在整个图像中视为恒定，将目标与背景视为具有相同的对比度，基于预设的全局阈值提取在所述预处理后的水面图像中每一个目标所在的目标子图像，所述图像预处理设备的去噪滤波处理包括使用自适应维纳滤波器去除所述图像预处理设备接收到的水面图像的白噪声并保留所述图像预处理设备接收到的水面图像的边缘和高频部分； 其中，所述图像预处理设备、所述目标识别设备、所述目标特征提取设备、所述目标模板存储设备、所述处理设备、所述扬声器、所述显示设备和所述导航设备都安装在船舶的中控室的前端仪表盘内。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于: 所述报警系统将所述处理设备、所述扬声器、所述显示设备和所述导航设备集成在一块集成电路板上。
【专利摘要】本发明涉及一种船舶预警方法，该方法包括提供一种船舶周边目标检测报警系统，所述报警系统包括摄像组件、传感器组件、图像预处理设备、目标识别设备、目标特征提取设备、目标模板存储设备和处理设备，摄像组件、图像预处理设备、目标识别设备和目标特征提取设备依次连接以获取船舶周边目标的特征，处理设备与目标特征提取设备和目标模板存储设备分别连接以识别目标类型，处理设备还基于目标特征提取设备和传感器组件分别检测的目标距离实现目标检测报警。通过本发明，能够方便船舶及时检测船体周围目标的存在，并进一步对其进行类型识别，同时还能根据目标与船体的相对位置情况，提供对应的报警信息。
【IPC分类】G06K9-00, G08G3-02, B63B45-00
【公开号】CN104648627
【申请号】CN201510111335
【发明人】不公告发明人
【申请人】李 荣
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年7月15日