[发明专利]一种自动跟踪激光热成像监控系统

说明书

技术领域

本发明属于电通信技术；测试电路或测试设备；用于检测、指示、或报告故障或事故的电路或设备的技术领域，特别涉及一种可以通过计算机编程实现的对于船道中的船舶的自动跟踪激光热成像监控系统。

背景技术

随着电子行业飞速发展，电子技术更新不断加快，各种传感器、摄像头和采集器等被大量应用在电子技术的研发和使用中，且由于各行业对设备自动化和功能数字化的要求提高，使得传感器、摄像头和采集器等电子器件的数量不断加大、功能不断增强。

监控系统不断发展，视频监控系统已从人工控制向智能控制迅速升级，无人值守的船舶动态视频监控系统也随之诞生，且在现有的航道视频监控系统中已进行了推广应用。但从航区目前的监控系统运行情况来看，现有的航道视频监控系统存在着一定弊端，主要表现在只有在白天能见度高的时候才能发挥功效，在夜间或者雾气很大的条件下，现有的监控系统几乎不起作用，且现有的监控系统必须手动控制操作台与变焦镜头才能对船舶进行实时的监控，在一定程度上增加了监控的难度。

发明内容

本发明解决的技术问题是，由于现有技术只有在白天能见度高的时候才能发挥功效，在夜间或者雾气很大的条件下，现有的监控几乎不起作用，且现有的监控系统必须手动控制操作台与变焦镜头才能对船舶进行实时的监控，而导致的需要利用大量的人力解决上述问题的同时还无法保证工作效率、在一定程度上增加了监控的难度的问题，进而提供了一种优化的自动跟踪激光热成像监控系统。

本发明所采用的技术方案是，一种自动跟踪激光热成像监控系统，所述自动跟踪激光热成像监控系统包括目标识别模块和目标跟踪模块，目标识别模块包括以下工作步骤：

步骤一：获得全景视频，初始化背景图像，置为灰度图像；

步骤二：实时截取视频图像，置为灰度图像，与背景图像做差分运算，比较差值，差值记为M；

步骤三：对视频图像和背景图像的差分图像进行二值化，取M与阈值T比较，若M大于阈值T则设差分图像灰度值为255，否则设其灰度值为0，其中15＜T＜45；

步骤四：使用区域生长算法，扫描步骤四所得的二值化图像，若有相邻点的像素值为255，则合并成一个区域；

步骤五：获取每一个区域的上、下、左、右四个端点组成一矩形框，记为目标A；

步骤六：取若干帧为一个循环，在此过程中，判断区域生长算法框出的矩形框是否能够符合船舶规律运动的特点，如果不满足就当做干扰目标去除，得到有效的船舶目标；

通过目标识别模块工作识别到船舶目标后对船舶进行目标跟踪，目标跟踪模块包括以下工作步骤：

步骤一：在当前位置的实时视频流中截取当前帧图像，若检测到目标则继续下一步，否则重复步骤一；

步骤二：对于检测到的目标利用目标锁定模块进行锁定，并跟踪。

优选地，所述目标跟踪模块的工作步骤二中所述的目标锁定模块包括以下工作步骤：

步骤一：取一帧图像，若检测到目标则继续进行下一步，否则重复步骤一；

步骤二：将检测到的目标图像写入有效目标队列L；

步骤三：遍历后续帧，检测到的目标与原有效目标队列L中的目标进行配对比较，若配对成功则进行下一步，若配对不成功则在有效目标队列L中增加新目标；

步骤四：有效目标帧数加一，并在目标框上标注序号，重复步骤三。

优选地，所述阈值T取30。

优选地，所述配对比较包括以下步骤：

步骤一：将新检测到的目标与原有效目标队列L中的目标的上、下、左、右四个端点值比较得差值，取差值的绝对值；

步骤二：当左端点差值小于a且下端点差值小于b，或右端点差值小于c且上端点差值小于d时配对成功，否则为新目标；其中，15＜a＜45，1＜b＜9，15＜c＜45，15＜d＜45。

优选地，所述a取30，b取5，c取30，d取30。

优选地，所述自动跟踪激光热成像监控系统还包括数据库管理模块，所述数据库管理模块包括以下工作步骤：

步骤一：筛选被跟踪并锁定的船舶的视频图像；

步骤二：截取带有船名号的图像，确认船舶编号、船名；

步骤三：建立船舶进入和离开监控范围的时间及运动方向，储存入数据库；

步骤四：调用数据库查询。