[发明专利]一种利用智能手机实现海船尾气排放监测的方法

说明书

本发明公开了一种利用智能手机实现海船尾气排放监测的方法，步骤为：S1、智能手机采集涉嫌违规排放的海船的行驶视频；S2、基于首帧图像中海船的位置追踪其余图像中的海船位置；S3、制作用于评价每帧图像中尾气黑度的林格曼比色卡；S4、采用与步骤S3相同的图像处理方式处理每帧图像中尾气区域的全部像素以提取代表性像素的亮度值与林格曼比色卡比对，确定船舶尾气黑度；S5、判断海船是否尾气违规排放；该方法满足海事执法人员执行日常巡逻任务时，在平台、手、目标都非静止的状态下拍摄的视频用于违规尾气排放船舶的监测，且能够实现涉嫌违规船舶的自动跟踪，定量地判定其黑烟是否达到了违规的程度，便于操作且高效，判断结果也准确。

技术领域

本发明涉及抓怕移动污染源冒黑烟的方法技术领域，特别涉及一种利用智能手机实现海船尾气排放监测的方法。

背景技术

目前，船舶尾气治理是目前水上蓝天保卫行动的主要治理对象。其中，对沿海沿江城市居民对船舶尾气最直观和最反感的问题是船舶冒黑烟现场。2018年，上海市在国内率先要求“机动车、船不得排放明显可见的黑烟。

将林格曼黑度比色卡内置于相机镜头中作为林格曼黑度计已经在固定污染源(钢厂、电厂等)排放黑烟已有广泛应用，但是该方法不适合在具有复杂性的移动平台(海巡艇)和移动对象(船舶)的环境中进行应用。

目前，抓拍海船冒黑烟的方法是执法人员录制一定时长(船舶突然加速导致的短暂冒黑烟不违规)的视频，同时携带一张林格曼黑度比色卡，对照判断其黑烟程度是否超过二级及以上；但是，这种方法存在黑烟程度判定主观性较强的问题，容易引起执法纠纷。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对巡逻平台、人手和图像采集目标均处于非静止的状态下基于图像采集方式有效监测和判断船舶尾气排放是否存在违规问题的利用智能手机实现海船尾气排放监测的方法。

为此，本发明技术方案如下：

一种利用智能手机实现海船尾气排放监测的方法，步骤如下：

S1、执法人员通过智能手机采集涉嫌违规排放的海船的行驶视频，以获得多帧包含涉嫌违规排放的海船的图像；其中，视频采集过程中智能手机始终保持首帧图像采集时的状态；

S2、基于首帧图像中涉嫌违规排放的海船在图像中的位置信息，依次对步骤S1获得的其余帧图像进行处理，以依次确定其余帧图像中海船在图像中的位置信息；

具体处理过程如下：

S201、以图像中像素的行数为纵坐标x、列数为横坐标y，建立平面图像坐标系，以对首帧图像中的目标区域进行描述；其中，目标区域为一矩形框，其均分为左上、左下、右上和右下四个子区域，矩形框中心点对准目标船舶的烟囱口，使海船的船体位于一个子区域中，即船体子区域，其排放的尾气位于另一个子区域中，即尾气子区域；基于此，目标区域的位置信息描述为：[x_i～x_j,y_m～y_n]，x_i和x_j分别是矩形区域的起始行号和终止行号，j＞i，y_m和y_n分别是矩形区域的起始行号和终止列号，n＞m，目标区域的总像素个数z＝(j-i+1)×(n-m+1)；