[發(fā)明專利]一種船只與水面分界線測定方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011382278.1
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112487987A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李開榮;喬平;苗培俊;繆燦彬
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇云控軟件技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G06K9/46;G06N3/04
• 代理公司: 蘇州國卓知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32331
• 代理人: 周鑫

本發(fā)明提出了一種船只與水面分界線測定方法,包括以下步驟：應(yīng)用深度學(xué)習(xí)算法預(yù)先判斷出當前識別場景屬于雙分界面還是三分界面，船體主體色彩組成；對圖像的RGB、HSV分別檢測船體邊緣獲得輪廓線對象組，應(yīng)用船體色彩矩陣綜合判斷船體與水面分界的輪廓線，初步定位水面分界線A；增強分界面兩側(cè)圖像的對比度和分界線與與兩側(cè)圖像的對比度；將經(jīng)過HSV疊加處理和RGB疊加處理的圖像區(qū)域與縱向切分，并以水面分界線A為低點，獲得切片分組，對每個切片分別測量，計算獲得量值組；將量值組擬合成輸出圖像等寬的分界線數(shù)組輸出，用于水尺計量。本發(fā)明能夠有效的解決船舶水尺測量中的水面分界線精確定位問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像識別技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種船只與水面分界線測定方法。

背景技術(shù)

目前散裝貨運船只貨物交付以水尺計量方式進行貿(mào)易結(jié)算。水尺計量是以船四周均勻分布的6個刻度尺為依據(jù)，取其平均值計算得到的結(jié)果，以這樣的方式對船的毛重和皮重兩個狀態(tài)分別進行測量、計算，其差值為貨物的重量。水尺測量雖然直觀，但受江面波浪和人的目測等因素的影響，往往導(dǎo)致測量結(jié)果誤差大，容易在結(jié)算過程有失公允。另外，在整個測量過程中，基本上依賴人工測量，現(xiàn)場測量和計算一般需要近3個小時，效率低影響卸船時間。

采用計算機圖像識別技術(shù)，處理手機拍攝的視頻數(shù)據(jù)獲得水尺讀值能夠減少人工目測的誤差。在水尺計量過程中包括水尺定位、水面分界線定位、水尺讀值、裝卸量計算四個主要過程，水面分界線是指船只與水面的分界線，水面分界線定位的作用是確定船只與水面的交界點，用于確定水尺讀值。

常規(guī)方法中，視頻圖像中水尺區(qū)域的水面分界線常無法確認，受以下因素影響水體的清澈度與光線相互作用、不同色彩船體的水漬、水面船體倒影色澤與船體相似、船體自身焊接紋路影響水面分界線判定、陽光反射、部分拍攝視頻中存在岸邊水面船體三個分界面、部分船體上下兩色吃水線靠近水面線等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供了一種安全、可靠的船只與水面分界線測定方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為：船只與水面的分界線識別流程如下：

場景識別-邊緣檢測-HSV疊加處理-RGB疊加處理-分界線測量-分界線擬合；水面分界定位的輸入是拍攝視頻、水尺區(qū)域圖像、水尺對象集合B，輸出是分界線擬合曲線。

場景識別：應(yīng)用深度學(xué)習(xí)算法預(yù)先判斷出當前識別場景屬于雙分界面還是三分界面，船體主體色彩組成。

邊緣檢測：對圖像的RGB、HSV分別檢測船體邊緣獲得輪廓線對象組，應(yīng)用船體色彩矩陣綜合判斷船體與水面分界的輪廓線，初步定位水面分界線A

HSV疊加處理與RGB疊加處理主要是為了增強分界面兩側(cè)圖像的對比度和分界線與與兩側(cè)圖像的對比度。

分界線測量:將經(jīng)過HSV疊加處理和RGB疊加處理的圖像區(qū)域與縱向切分，并以水面分界線A為低點，獲得切片分組，對每個切片分別測量，計算獲得量值組。

分界線擬合曲線:將量值組擬合成輸出圖像等寬的分界線數(shù)組輸出，用于水尺計量。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于：在本發(fā)明解決的船舶水尺測量中的水面分界線精確定位問題，拍攝距離可在1-20米內(nèi)任意調(diào)整，達到了計量千分5誤差范圍內(nèi)，與人眼觀察識別誤差2cm，具有抗干擾能到高，識別率95％以上。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實施方式進一步說明本發(fā)明。

如圖1所示，船只與水面的分界線識別流程如下：

場景識別-邊緣檢測-HSV疊加處理-RGB疊加處理-分界線測量-分界線擬合；水面分界定位的輸入是拍攝視頻、水尺區(qū)域圖像、水尺對象集合B，輸出是分界線擬合曲線。