[发明专利]一种基于图像识别的大洋锚系浮标预警系统与方法

说明书

技术领域

本发明属于远洋监测领域，具体是一种基于图像识别的大洋锚系浮标预警系统与方法。

背景技术

大洋锚系浮标是布放在远离大陆的海洋中的表面锚系海洋水文气象自动观测平台，为海洋科学研究及相关领域通过卫星实时提供海洋水文气象数据。由于其远离大陆，布放后处于无人值守状态，在位工作一年。附近海域的渔民经过处于工作状态的浮标时，往往会对浮标产生强烈的好奇心，或者直接利用其作为捕鱼的平台，从而导致不断有人过分靠近浮标甚至登上浮标，造成浮标损坏。另外，浮标失窃的案件也时有发生。这些外界干预严重影响了正常的海洋监测工作。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种基于图像识别的大洋锚系浮标预警系统，可以有效避免可疑船只与渔民对浮标的损害，远程监控，提高工作效率，本发明适用于日出后到日落前的日间时段。

本发明采用下面的技术方案：

一种基于图像识别的大洋锚系浮标预警系统，应用于日出后到日落前的日间时段，包括：

安装于大洋锚系浮标四周的多个摄像装置，多个摄像装置的组合摄像范围形成360°全景图像，用于实现大洋锚系浮标四周的全面监视；

距离测算模块，根据所述大洋锚系浮标四周的多个摄像装置拍摄的图像，采用图像处理方法测算图像中的目标体与大洋锚系浮标之间的距离，所述目标体包括可疑船只和可疑人员；

语音播报与预警模块，当距离测算模块的结果小于设定距离，则通过卫星通讯向岸站工作站发送报警信息，岸站工作人员通过卫星通讯与可疑人员进行语音通话，或，岸站工作人员通过卫星通讯向可疑人员播报浮标宣传信息。

进一步的，本系统还包括：

安装于大洋锚系浮标顶部的360°全景摄像头，用于监视登上大洋锚系浮标的可疑人员，进行录像取证，并将视频通过卫星通讯传输至岸站工作站。

进一步的，所述语音播报与预警模块具有多个，每个模块均包含播放器和拾音器，用于有针对性的开启与可疑人员最合适交流的方位，以保证交流过程双方的语音清晰。

进一步的，所述距离测算模块包括海面监测模块和人脸识别模块：

所述海面监测模块，采用图像处理方法对海平面的分界线进行检测，根据海平面分界线被目标体遮挡的连续遮挡率，判断可疑船只与大洋锚系浮标的距离；

所述人脸识别模块，当海面监测模块测得的可疑船只与大洋锚系浮标之间的距离在设定范围内时，采用人脸识别方法对可疑船只上的可疑人员进行检测，并根据人脸的占图比与距离的映射关系，确定可疑人员与大洋锚系浮标之间的距离。

进一步的，所述安装于大洋锚系浮标四周的多个摄像装置的监视周期设置有多个档位，当发现有可疑船只时，所述监视周期为秒级；当发现可疑人员时，所述监视周期为连续监视；其余状态的监视周期为分钟级。

进一步的，所述安装于大洋锚系浮标顶部的360°全景摄像头处于关闭状态，当可疑人员与大洋锚系浮标的距离小于设定距离时，通过卫星通讯开启所述360°全景摄像头，进行录像取证。

本发明还提供了一种基于图像识别的大洋锚系浮标预警方法，包括：

获取大洋锚系浮标四周360°全景图像；

根据所述全景图像依次检测可疑船只和可疑人员，根据可疑人员的人脸占图比，确定可疑人员与大洋锚系浮标的距离；

当可疑人员与大洋锚系浮标的距离小于设定距离时，启动语音播报与报警功能。

进一步的，根据所述全景图像检测可疑船只包括：

利用图像处理方法对海平面的分界线进行检测，当海平面分界线被目标体遮挡的连续遮挡率在0％-5％时，视为视野中没有船只；当海平面分界线的连续遮挡率上升但小于第一阈值时，视为该目标体为非可疑船只；当海平面分界线的连续遮挡率大于第二阈值时，视为该目标体为可疑船只，此时启动可疑人员检测工作。

进一步的，所述全景图像由安装在大洋锚系浮标四周的多个摄像装置拍摄配准而成，根据检测到可疑船只的摄像装置所安装的位置，确定可疑船只的方位。

进一步的，根据所述全景图像检测可疑人员包括：

采用人脸识别方法对可疑船只上的可疑人员进行检测，建立人脸宽度所占图像的像素值与距离之间的样表，通过查表的形式确定可疑人员与大洋锚系浮标的距离。

进一步的，当可疑人员与大洋锚系浮标的距离小于设定距离时，启动语音播报与报警功能包括：