[發明專利]一種基于多模態數據融合補償自適應優化的船舶檢測方法

有效

• 申請號: 202011457580.9
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112598733B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 梁華;呂建明;李曉威
• 申請（專利權）人: 廣州市賦安電子科技有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;H04N7/18;G06F16/29;G06N3/08;G06N3/04
• 代理公司: 廣州圣理華知識產權代理有限公司 44302
• 代理人: 董覺非;張凱

1.一種基于多模態數據融合補償自適應優化的船舶檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：對齊監控攝像頭畫面坐標和AIS經緯度坐標，建立AIS經緯度坐標和監控攝像頭畫面坐標的映射關系；

步驟S2：實時處理所接收到的過往船只的AIS信息，將船只的經緯度坐標轉變成監控畫面中船只的位置坐標；

步驟S3：通過圖像目標檢測算法實時檢測監控畫面所有船只的位置和大小；

步驟S4：利用步驟S2中得到的船只位置對步驟S3所獲得的船只位置進行補償修正，并將修正結果輸出作為最終船只檢測結果；

步驟S5：利用步驟S4中所獲得的補償修正結果對圖像目標檢測算法進行增量學習；

所述步驟S1中，所述AIS經緯度坐標和監控攝像頭畫面坐標的映射關系的建立過程具體如下：

步驟2.1：根據Haversine公式，計算攝像頭所在的位置在水平面上的垂直投影位置O′和攝像頭可視范圍內的水面任意位置A_i的直線水平距離d_i，單位為m，O′和A_i的經度水平距離si，單位為m：

其中：a、b均為中間變量值，O′(λ₀，ψ₀)為攝像頭所在的位置在水平面上的垂直投影位置，A_i(λ_i，ψ_i)為攝像頭可視范圍內的水面任意位置，r為地球半徑，單位為m；

步驟2.2：由步驟2.1，計算O′和A_i的連線和地理真北方向的夾角β_i：

步驟2.3：由步驟2.1，計算O和A_i的連線和垂直線的夾角θ_i：

其中，H為攝像頭距離水平面的高度，單位為m；

步驟2.4：計算A_i在監控攝像頭畫面坐標(x_i，y_i)：

其中，X為圖像的像素寬度，Y為像素高度，根據攝像頭圖像分辨率為X×Y，可得X和Y的參數值；

θ為攝像頭中心線與垂直線的夾角，β為攝像頭中心線在水平面上的投影和地理真北方向的夾角，ω_x為攝像頭水平視場角，ω_y為攝像頭垂直視場角。

2.根據權利要求1所述的船舶檢測方法，其特征在于，所述步驟S2中，根據AIS經緯度坐標和監控攝像頭畫面坐標映射關系計算得到A_i在監控攝像頭畫面坐標(x_i，y_i)即為過往船只在監控畫面中的位置坐標。

3.根據權利要求2所述的船舶檢測方法，其特征在于，t_i時刻，第i艘船的AIS船只信息集合為{＜t_i,λ_i,ψ_i＞}，t_i是時間戳，λ_i是船的經度，ψ_i是緯度；根據步驟S1轉換得到AIS船只畫面位置信息集合Ω_ais＝{＜t_i,x_i,y_i＞}，(x_i,y_i)是每艘船在畫面中的位置。

4.根據權利要求3所述的船舶檢測方法，其特征在于，通過步驟S3中的圖像目標檢測算法對監控視頻中的畫面進行實時檢測，定位畫面中船只的位置和大小，得到圖像檢測船只位置信息集合Ω_img＝{＜t_k,x_k,y_k＞}，其中t_k是圖像幀的獲取時間戳，(x_k,y_k)是檢測的船只在畫面中的位置。