[發明專利]一種基于視頻技術的AIS信息可視化方法及實現系統

在審

• 申請號: 201711476691.2
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108197562A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 王士明;卞方順;陳婷婷;陳漪翊;施展;楊正;歐陽文全;汪乾;張婧
• 申請（專利權）人: 江蘇省新通智能交通科技發展有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/187;G06T7/62;G06T7/70;G06T7/20
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種基于視頻技術的AIS信息可視化方法，其特征在于，包括步驟：

1）對監控視頻圖像進行目標檢測，檢測到運動船舶；

2）解析船舶AIS信息并保存，AIS信息包括船名、船舶類型、船長、船寬及經緯度信息；

3）對采集視頻圖像的相機進行標定得到經緯度與圖像中像素的對應關系；

4）將AIS信息中的經緯度轉換成圖像中的像素位置，得到AIS信息對應的船舶位置；

5）將AIS信息疊加至視頻中對應的船舶上方，實現AIS信息可視化。

2.根據權利要求1所述的AIS信息可視化方法，其特征在于：所述步驟1）中基于背景建模法對視頻進行目標檢測，檢測到運動船舶；具體如下：

（101）、輸入視頻信號，對視頻流進行背景建模，背景建模時先對模型進行初始化，之后判斷像素點是否為前景點，并設定合適的更新機制更新背景模型；

（102）、背景建模后得到前景點，用連通域分析法分析前景點，得到的連通域作為目標候選區；

（103）、根據先驗知識對目標候選區域中的非船舶目標進行去除，最后得到船舶目標。

3.根據權利要求1所述的AIS信息可視化方法，其特征在于：所述步驟2）中解析AIS船舶信息并保存，其中，接收到AIS信息后，需要先將AIS設備輸出的8位的ASCII碼數據轉換為6位的ASCII碼，再根據6位ASCII碼表，將6位ASCII碼轉換為比特形式的數據信息，參照NMEA-0183協議便可解析出船舶信息。

4.根據權利要求1所述的AIS信息可視化方法，其特征在于：所述步驟3）中，根據相機的標定信息得到圖像像素點坐標與世界坐標的對應關系，再結合相機經緯度，得到圖像中像素與經緯度的對應關系。

5.根據權利要求2所述的AIS信息可視化方法，其特征在于：所述步驟1）中背景建模方法采用Vibe背景模型法。

6.根據權利要求2所述的AIS信息可視化方法，其特征在于：所述步驟（102）中連通域分析法是采用種子填充法，具體為：選取一個前景像素點作為種子，然后根據連通區域的兩個基本條件：像素值相同且位置相鄰，將與種子相鄰的前景像素合并到同一個像素集合中，最后得到的該像素集合則為一個連通區域。

7.根據權利要求6所述的AIS信息可視化方法，其特征在于：所述步驟（103）中是通過分析各連通區域的屬性，對每個屬性設定閾值范圍，從而達到將非船舶目標去除的目的。

8.根據權利要求7所述的AIS信息可視化方法，其特征在于：連通區域屬性包括：面積、外接矩形寬高比和矩形度；其中，已知連通區域是一個點集，包含連通區域內每個像素點坐標，面積即為該區域內像素點個數；外接矩形就是對該區域取最小外接矩形，外接矩形寬高比即最小外接矩形的寬度高度之比；矩形度即為區域面積與外接矩形面積之比，該值越接近1，該區域外形越接近矩形；針對以上屬性設定閾值，去除非目標，得到目標船舶。

9.一種基于視頻技術的AIS信息可視化實現系統，其特征在于，包括：

檢測單元，用于對監控視頻圖像進行目標檢測，檢測到運動船舶；

AIS信息獲取單元，用于解析船舶AIS信息并保存，AIS信息包括船名、船舶類型、船長、船寬及經緯度信息；

圖像標定單元，用于對采集視頻圖像的相機進行標定得到經緯度與圖像中像素的對應關系；

位置換算單元，用于將AIS信息中的經緯度轉換成圖像中的像素位置，得到AIS信息對應的船舶位置；

AIS信息疊加單元，用于將AIS信息疊加至視頻中對應的船舶上方，實現AIS信息可視化。

10.根據權利要求9所述的AIS信息可視化實現系統，其特征在于，AIS信息獲取單元包括轉碼單元和解析單元，其中：

轉碼單元，用于接收到AIS信息后，將AIS設備輸出的8位的ASCII碼數據轉換為6位的ASCII碼，再根據6位ASCII碼表，將6位ASCII碼轉換為比特形式的數據信息；

解析單元，用于將轉碼單元得到的比特形式的數據信息參照NMEA-0183協議解析出船舶信息。