[发明专利]一种面向运输船舶的智能航行眼系统

说明书

本发明公开了一种面向运输船舶的智能航行眼系统，包括：信息采集模块，包括多个自适应瞭望装置、雷达装置和AIS装置；所述自适应瞭望装置，用于采集船舶瞭望区域的视频图像数据；图像处理模块，用于对自适应瞭望装置采集的图像进行拼接，获得船舶瞭望区域的全景图像，然后进行图像识别；数据融合模块，用于融合雷达扫测数据、AIS信息、电子海图以及图像识别结果，构建航行场景对应的融合环境模型；信息存储模块，用于实时存储信息采集模块采集的信息和融合环境模型的数据信息。本发明通过实时获取船舶的航行信息和动态资料，为船舶的经济航行和安全导航提供技术支持。

技术领域

本发明涉及船舶航行辅助技术，尤其涉及一种面向运输船舶的智能航行眼系统。

背景技术

在船舶航行过程中，海上航行环境复杂，船员工作强度大，导致安全隐患问题突出。同时，船舶配备的导航设备种类有限、功能单一，没有有机地结合加以综合利用；设备布局不合理，人员处理能力又有限，容易出现失误，带来安全隐患。为了保障船舶航行经济效益和航海安全，使用现代化的技术手段为船舶航行提供服务和导航显得尤为重要。无人船艇的“瞭望”是无人船的信息感知手段，无人船通过各种传感设备采集数据来进行环境信息感知。同有人驾驶船舶的瞭望一样，信息感知是无人船艇进行实现自主运作航行的基础。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种面向运输船舶的智能航行眼装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种面向运输船舶的智能航行眼系统，包括：

信息采集模块，包括多个自适应瞭望装置、雷达装置和AIS装置；

所述自适应瞭望装置，用于采集船舶瞭望区域的视频图像数据；

图像处理模块，用于对自适应瞭望装置采集的图像进行拼接，获得船舶瞭望区域的全景图像，然后进行图像识别；

数据融合模块，用于融合雷达扫测数据、AIS信息、电子海图以及图像识别结果，构建航行场景对应的融合环境模型；

信息存储模块，用于实时存储信息采集模块采集的信息和融合环境模型的数据信息。

按上述方案，所述自适应瞭望装置包括由1个高清日间摄像机、1个红外摄像机和1个激光摄像机组成的摄像单元组合、云台、以及设置在云台上的云台防摇摆装置；所述云台通过转轴与摄像单元组合连接。

按上述方案，所述自适应瞭望装置为7个，布置情况为船首1个、船尾1个、左舷2个、右舷2个及驾驶台1个。

按上述方案，所述图像处理模块将船体不同部位的自适应瞭望装置采集的图像分别进行裁切，获得用于拼合的一张实景图像和一张热源图像，拼合后的图像为船体周围的全景图和全景热源图，再对船体周围环境的全景图和全景热源图进行图像识别，识别出图像中的物体的类型以及相关的特征信息。

按上述方案，所述数据融合模块融合雷达扫测数据、AIS信息、电子海图以及图像识别结果，构建航行场景对应的融合环境模型，具体如下：

1)对于雷达扫测数据进行特征提取，提取雷达扫描到的障碍物的轮廓信息以及与自身相对位置信息；然后对雷达扫测数据进行特征识别，识别并标注其中的障碍物对象类型；

2)对于图像数据的特征提取是提取图像中物体对象的识别信息，包括:障碍物的类型特征、航标对象的指示信息的特征以及船舶对象的可观测信息：船名、船舶外形；对图像数据通过深度学习算法进行图像特征识别，并标注图中的障碍物的类型、航标对象和船舶对象；

3)融合步骤1)和步骤2)的障碍物、船舶和航标的识别与标注结果，构建航行场景对应的环境模型；