[发明专利]一种基于人工智能的航道船舶卡口管理系统及其管理方法

说明书

本发明公开了一种基于人工智能的航道船舶卡口管理系统及其管理方法，属于航道船舶卡口管理技术领域。其包括卡口监管设备、数据处理传输单元和卡口管理平台，数据处理传输单位接收并处理卡口监管设备检测的船舶各项数据，卡口管理平台接收来自数据处理传输单元处理后的数据并结合海事局船舶档案数据生成决策报表。本发明保证所有经过卡口的船舶都能被识别及核查；另外，可统计经过卡口的交通量，掌握航道通航动态，为航道船舶管理提供决策支持。

技术领域

本发明属于航道船舶卡口管理技术领域，具体涉及一种基于人工智能的航道船舶卡口管理系统及其管理方法。

背景技术

基于人工智能的航道船舶卡口管理系统具有突出的优点，能对经过卡口的船舶进行监管，在航道船舶管理领域得到广泛应用。2016年底，我国长期以来实行的船舶进出港签证制度正式取消，船舶进出港管理从原来“签证”行政许可行为改为船舶报告制度。失去了船舶安全管理的一条重要防线，基层管理站点现场检查弱化，没办法对船舶集中检查和管理、及时地对船舶航行进行纠正。通过信息化手段对船舶有效实施安全监管成为了必然手段。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于人工智能的航道船舶卡口管理系统及其管理方法的技术方案。

所述的一种基于人工智能的航道船舶卡口管理系统，其特征在于包括卡口监管设备、数据处理传输单元和卡口管理平台，所述卡口监管设备包括采集船舶各项数据的激光船舶检测单元、AIS信号接收单元、视频录像单元和高清抓拍单元，所述数据处理传输单元包括处理视频及图片的视频帧提取与转码模块、预训练的基于ResNet68的Faster R-CNN模型、船只运动特征计算模块和模型运算调度模块，所述数据处理传输单位接收并处理卡口监管设备检测的船舶各项数据，所述卡口管理平台接收来自数据处理传输单元处理后的数据并结合海事局船舶档案数据生成决策报表。

所述的一种基于人工智能的航道船舶卡口管理系统，其特征在于所述激光船舶检测单元包括多个不同口径和焦距的透镜组成的透镜组和多个子光纤束组成的光纤合束器，所述的透镜组中大口径的长焦距透镜对应远距目标的小视场，负责接收远距离目标的激光回波信号，小直径的短焦距透镜对应近距目标的大视场，负责接收近距离目标的激光回波信号，所述的光纤合束器中的各个子光纤束输入端分别设置于透镜组的各个透镜的焦平面附近，收集激光回波信号，所述的光纤合束器的输出端将收集的激光回波信号传输到后续的单个光电探测器，由光电探测器转换成电信号。

所述的一种基于人工智能的航道船舶卡口管理系统，其特征在于所述光电探测器的电信号经数据处理传输单元放大、读取处理后传输到卡口管理平台。

所述的一种基于人工智能的航道船舶卡口管理系统，其特征在于所述视频帧提取与转码模块通过网络接收视频录像单元和高清抓拍单元传输的视频帧画面，调用GPU运算，快速将单帧图片由YUV格式转换成BMP格式，供模型运算调度模块进行后续操作；所述预训练的基于ResNet68的Faster R-CNN模型对单帧图像进行目标检测和分类，输出候选框、分类结果、置信分数；所述船只运动特征计算模块通过对比Faster R-CNN模型的上一帧检测结果及当前帧检测结果的置信值进一步筛选，并通过船只在照片上的方位计算船只运动速度和方向；所述的模型运算调度模块将Faster R-CNN模型分别运行于子进程当中，根据GPU当前空闲情况分配进程进行运算模型。

所述的一种基于人工智能的航道船舶卡口管理系统，其特征在于所述AIS信号接收单元接收船舶九位码经数据处理传输单元传输到卡口管理平台。

所述的一种基于人工智能的航道船舶卡口管理系统，其特征在于所述卡口监管设备还包括辅助视频录像单元和高清抓拍单元工作的高清补光单元。

所述的一种基于人工智能的航道船舶卡口管理系统的管理方法，其特征在于包括以下步骤：