[发明专利]一种基于视觉处理的水面船只识别及预警的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及水面船只监控领域，特别设计一种基于视觉的水面船只识别及预警的实现方法。

背景技术

水面船只识别可以有效的解决水面交通管理，打击非法犯罪，水面险情及时预警等突发情况。随着现代科技的发展，水面环境越来约复杂，对水面监控、船只识别及自动报警的需求也越来越大。

中国国内的水面监控技术远远落后于国外，并且应用范围也没有国外的多。目前常用的船只识别方法是提取出图像的轮廓，对轮廓外型进行分析，例如《基于形状外观的海面目标识别算法》文章中虽然用提取形状的方法进行船只的识别，但是基于形状外挂的提取方法只能解决低层次的图像提取问题，对于复杂的水面状况并不适用。在机械制造与自动化期刊2016年45期中，《低照度下的海上目标识别与跟踪》文章中提出采用统计图像各区域灰度直方图特征的方法来达到物体识别效果，但是精度很难保障。在科技传播期刊2010年21期中《基于轮廓模板匹配的物体检测算法》文章，采用模板图像匹配的方法来进行识别，但是模板匹配对图像的清晰度要求高，在天气状况差的条件下，效果不理想。另外传统的水面监控只能满足日常的视频传输的功能，没有对摄像头模块中的图像进行分析处理及音频报警。

发明内容

针对现有的船只识别方法存在的问题，本发明的目的在于以下方面：完善了传统监控的不足，增加了视频保存，图像滤波，浓雾天气下的数据处理，并且对船只进行特征点分析，根据特征点个数区间进行船只识别，对可疑渔船进行音频报警，采用的技术方案如下：

一种基于视觉处理的水面船只识别及预警装置，包括工业相机、网线、电脑主机、OpenCV库、摄像头数据读取模块、数据保存模块、浓雾天气处理模块、特征点提取模块及音频报警模块；

工业相机和电脑主机通过网线相连，采用网口通信协议；在VS2010环境下实现mfc框架与OpenCV库的联合使用；通过VS2010软件框架的搭建，摄像头数据读取模块读取摄像头拍摄到的水面船只的视频监控，然后视频保存模块加以保存，经过船只图像的滤波降噪后，提取特征点模块通过隔点检测法提取船只的特征点，并对特征点进行分析，对检测出的违法渔船进行音频报警。

进一步，对摄像头拍摄到的船只图像数据进行非线性中值滤波降噪。

进一步，在浓雾情况下，对摄像头拍摄到的船只图像数据进行灰度处理，然后在此基础上进行直方图均值化来改善图像质量。

本发明的方法的技术方案为：一种基于视觉处理的水面船只识别及预警装置实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A:工业相机与电脑主机通过网线相连，打开VS2010软件界面；

步骤B:打开摄像头按键，传入摄像头数据；

步骤C:点击视频保存按键，保存此时需要的视频数据，以便调查取证，结束后退出，转至步骤D；

步骤D:点击特征点检测按键，对画面中船只特征进行分析，当满足渔船特征区间时触发音频报警；

步骤E:结束监控时，按退出键，退出软件程序。

进一步，对传入的图像的特征进行隔点扫描的方法，每隔5个像素扫描一次，对检测到的船只的图像进行特征点提取，对检测到的违法渔船，特征点数小于10，进行自动音频报警提示，视听同时响应，提高警示效率。

本发明的有益效果：

(1)采用中值滤波过滤杂波信号，能极大限度的保留的边界信息。

(2)水面环境复杂，把传入数据进行灰度处理，用直方图均值化分析的方法对浓雾天气做出处理，使成像更加清晰，实用性强。

(3)采用隔点扫描的方法提取特征点，比传统的扫描方式运算速度提升了数倍，并且解决了图像特征点分布过密，特征点重合的问题。

(4)对不同船只的特征信息分类，对于特征点个数在渔船区间的数据自动触发音频报警提示。

附图说明

图1，水面船只识别及音频报警的实现方法的结构框图。

图2，水面船只识别及音频报警的实现方法的软件总体框图。(a)为浓雾天气模块；(b)为水面船只识别及音频报警的实现方法的软件结构框图；

图3，浓雾下船只拍摄画面未处理图。

图4，浓雾下处理后拍摄画面效果图。

图5，传统扫描法船只特征点提取图。

图6，隔点扫描法船只特征点提取图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。