[發明專利]基于電子海圖的雷達視頻圖像疊加方法

有效

• 申請號: 201210539779.5
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN102967309A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 張晶晶;趙燕;竇玉寶;周璐;韓冷;趙晶睛
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七〇七研究所
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01C21/20
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發明屬于航海導航領域，尤其是一種基于電子海圖的雷達視頻圖像疊加方法。

背景技術

在船舶航海過程中，存在如下一些影響航行安全的危險因素：海上存在會遇危險船只、擱淺危險區域、穿越安全等深線、穿越限制區域、穿越危險區域、穿越航海人員自定義的禁止航行區域、靠近危險物標、船舶高度超過物標限高等，因此，如何保證船舶的航海安全是目前迫切需要解決的問題。雖然，在現有船舶上普遍安裝有定位、羅經、測深、雷達等設備，但是這些設備均獨立工作，并沒有充分利用電子航海圖（ENC）以及雷達視頻圖像信息，其航海安全主要靠經驗來保證，船舶航海時存在極大的安全隱患。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種設計合理、可快速準確地匹配電子海圖上的各種物標、區域和雷達視頻圖像的基于電子海圖的雷達視頻圖像疊加方法。

本發明解決現有的技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種基于電子海圖的雷達視頻圖像疊加方法，包括以下步驟：

步驟1：采用統一的投影方式建立坐標系，根據投影參數建立雷達視頻緩沖區；

步驟2：獲取雷達中心位置信息，初始化雷達視頻緩沖區；

步驟3：根據顯示區域中心地理位置、顯示比例尺和顯示區域像素尺寸，設置雷達視頻緩沖區的顯示區域地理范圍參數；

步驟4：設置雷達視頻緩沖區的視頻處理參數；

步驟5：設置雷達視頻緩沖區的顯示色彩參數；

步驟6：將實時雷達視頻圖像數據填入雷達視頻緩沖區中；

步驟7：利用雙緩沖方式將透明化處理后雷達視頻緩沖區內的數據繪制在電子海圖數據上；

步驟8：實時更新船舶地理位置、航向信息和雷達視頻圖像數據，更新船舶位置信息和雷達視頻圖像顯示，重復步驟6至步驟8。

而且，步驟1所述投影參數包括投影坐標系、顯示比例尺、顯示區域像素尺寸、坐標系旋轉角度和顯示區域中心經緯度。

而且，步驟2所述獲取雷達中心位置的方法為：建立基于統一的投影方式的坐標系，將船舶GPS位置轉換為該坐標系下的坐標值；根據GPS天線安裝位置與船舶中心基準點位置的距離和方位，計算船舶中心基準點的坐標；根據雷達天線安裝位置與船舶中心基準點位置的距離和方位，計算雷達中心位置的坐標；通過投影反變換將雷達中心位置的投影坐標轉換為地理坐標。

而且，步驟4所述雷達視頻緩沖區的視頻處理參數包括雷達視頻圖像顯示是否具有余暉效果、圖像余暉持續時間長度和雷達輸入門限值。

而且，步驟5所述雷達視頻緩沖區的顯示色彩參數包括最高/最低對比度數值、最高/最低亮度數值、對比度數值、亮度數值和顏色RGB數值。

而且，在步驟6中，還包括去除航海者自定義的屏蔽區域內圖像信息的處理步驟；所述航海者自定義的屏蔽區域為航海者自行定義的經緯度坐標的多邊形區域。

而且，所述步驟7的具體方法為：首先建立空白內存位圖，在此空白內存位圖中根據當前顯示比例尺、顯示區域尺寸、坐標系旋轉角度和顯示區域中心地理位置篩選、繪制電子海圖數據，然后對雷達視頻圖像緩沖區內的視頻圖像數據進行透明化處理，在已有電子海圖數據的內存位圖上繪制透明化處理后的雷達視頻圖像，最后將此內存位圖拷貝至屏幕上。

而且，在步驟7中，如果電子海圖當前顯示比例尺和顯示區域中心位置發生變化時，則重新設置雷達視頻緩沖區相關參數，刷新電子海圖顯示的同時重新繪制雷達視頻圖像。

本發明的優點和積極效果是：

本發明將雷達視頻圖像數據與電子海圖數據相融合，加快了雷達視頻圖像繪制速度，可快速、精確地匹配電子海圖上的各種物標、區域和雷達視頻圖像，從圖像分析目標運動軌跡和趨勢，并結合海圖要素信息分析航行態勢，輔助駕駛員進行航行決策，作為船舶航行過程中的一個重要的避碰手段，可以最大程度地保障船舶航行安全。

附圖說明

圖1是本發明的GPS位置、船舶初始位置和雷達天線位置示意圖；

圖2是電子海圖疊加雷達視頻圖像總體流程圖；

圖3是電子海圖疊加雷達視頻圖像效果圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明實施例做進一步詳述。

一種基于電子海圖的雷達視頻圖像疊加方法，如圖1及圖2所示，包括以下步驟：

步驟1：采用統一的投影方式建立坐標系，根據投影參數建立雷達視頻緩沖區，這些投影參數包括投影坐標系、顯示比例尺、顯示區域像素尺寸、坐標系旋轉角度和顯示區域中心經緯度。