[發明專利]一種基于圖像識別的大洋錨系浮標預警系統與方法

有效

• 申請號: 201710601048.1
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107369283B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 寧春林;李曉磊;李超;蘇清磊;李勞鈺;李安山
• 申請（專利權）人: 國家海洋局第一海洋研究所;山東大學
• 主分類號: G08B13/196
• 分類號: G08B13/196
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明屬于遠洋監測領域，具體是一種基于圖像識別的大洋錨系浮標預警系統與方法。

背景技術

大洋錨系浮標是布放在遠離大陸的海洋中的表面錨系海洋水文氣象自動觀測平臺，為海洋科學研究及相關領域通過衛星實時提供海洋水文氣象數據。由于其遠離大陸，布放后處于無人值守狀態，在位工作一年。附近海域的漁民經過處于工作狀態的浮標時，往往會對浮標產生強烈的好奇心，或者直接利用其作為捕魚的平臺，從而導致不斷有人過分靠近浮標甚至登上浮標，造成浮標損壞。另外，浮標失竊的案件也時有發生。這些外界干預嚴重影響了正常的海洋監測工作。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提供了一種基于圖像識別的大洋錨系浮標預警系統，可以有效避免可疑船只與漁民對浮標的損害，遠程監控，提高工作效率，本發明適用于日出后到日落前的日間時段。

本發明采用下面的技術方案：

一種基于圖像識別的大洋錨系浮標預警系統，應用于日出后到日落前的日間時段，包括：

安裝于大洋錨系浮標四周的多個攝像裝置，多個攝像裝置的組合攝像范圍形成360°全景圖像，用于實現大洋錨系浮標四周的全面監視；

距離測算模塊，根據所述大洋錨系浮標四周的多個攝像裝置拍攝的圖像，采用圖像處理方法測算圖像中的目標體與大洋錨系浮標之間的距離，所述目標體包括可疑船只和可疑人員；

語音播報與預警模塊，當距離測算模塊的結果小于設定距離，則通過衛星通訊向岸站工作站發送報警信息，岸站工作人員通過衛星通訊與可疑人員進行語音通話，或，岸站工作人員通過衛星通訊向可疑人員播報浮標宣傳信息。

進一步的，本系統還包括：

安裝于大洋錨系浮標頂部的360°全景攝像頭，用于監視登上大洋錨系浮標的可疑人員，進行錄像取證，并將視頻通過衛星通訊傳輸至岸站工作站。

進一步的，所述語音播報與預警模塊具有多個，每個模塊均包含播放器和拾音器，用于有針對性的開啟與可疑人員最合適交流的方位，以保證交流過程雙方的語音清晰。

進一步的，所述距離測算模塊包括海面監測模塊和人臉識別模塊：

所述海面監測模塊，采用圖像處理方法對海平面的分界線進行檢測，根據海平面分界線被目標體遮擋的連續遮擋率，判斷可疑船只與大洋錨系浮標的距離；

所述人臉識別模塊，當海面監測模塊測得的可疑船只與大洋錨系浮標之間的距離在設定范圍內時，采用人臉識別方法對可疑船只上的可疑人員進行檢測，并根據人臉的占圖比與距離的映射關系，確定可疑人員與大洋錨系浮標之間的距離。

進一步的，所述安裝于大洋錨系浮標四周的多個攝像裝置的監視周期設置有多個檔位，當發現有可疑船只時，所述監視周期為秒級；當發現可疑人員時，所述監視周期為連續監視；其余狀態的監視周期為分鐘級。

進一步的，所述安裝于大洋錨系浮標頂部的360°全景攝像頭處于關閉狀態，當可疑人員與大洋錨系浮標的距離小于設定距離時，通過衛星通訊開啟所述360°全景攝像頭，進行錄像取證。

本發明還提供了一種基于圖像識別的大洋錨系浮標預警方法，包括：

獲取大洋錨系浮標四周360°全景圖像；

根據所述全景圖像依次檢測可疑船只和可疑人員，根據可疑人員的人臉占圖比，確定可疑人員與大洋錨系浮標的距離；

當可疑人員與大洋錨系浮標的距離小于設定距離時，啟動語音播報與報警功能。

進一步的，根據所述全景圖像檢測可疑船只包括：

利用圖像處理方法對海平面的分界線進行檢測，當海平面分界線被目標體遮擋的連續遮擋率在0％-5％時，視為視野中沒有船只；當海平面分界線的連續遮擋率上升但小于第一閾值時，視為該目標體為非可疑船只；當海平面分界線的連續遮擋率大于第二閾值時，視為該目標體為可疑船只，此時啟動可疑人員檢測工作。

進一步的，所述全景圖像由安裝在大洋錨系浮標四周的多個攝像裝置拍攝配準而成，根據檢測到可疑船只的攝像裝置所安裝的位置，確定可疑船只的方位。

進一步的，根據所述全景圖像檢測可疑人員包括：

采用人臉識別方法對可疑船只上的可疑人員進行檢測，建立人臉寬度所占圖像的像素值與距離之間的樣表，通過查表的形式確定可疑人員與大洋錨系浮標的距離。

進一步的，當可疑人員與大洋錨系浮標的距離小于設定距離時，啟動語音播報與報警功能包括：