基于多维感知的航标数据采集方法与流程

1.本发明属于航标数据采集技术领域，具体是基于多维感知的航标数据采集方法。

背景技术：

2.在船舶航行中，由于受驾引人员自身业务技术、气候状况、流速、流态、流向、通航环境等诸多因数的影响，时常会出现船舶碰撞航标的情况，导致航标及相关设施、设备损坏，这不仅会造成了一定的经济损失，更有可能因航标碰损而不能发挥正常功能导致发生船舶交通海损事故；当事故发生前，无法做到预警，当事故发生后，因浮标上设备功能有限，无法做到在发生撞击的第一时间采集肇事船只的信息和记录事故动态，更无法追踪肇事船舶。
3.因此，如何实现碰撞预警以及航标在碰撞后实时影像记录，减少航标器材损失，降低船舶交通事故，变得越来越必要和重要。基于此，提供一种解决方案。

技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了基于多维感知的航标数据采集方法。
5.基于多维感知的航标数据采集方法，该方法具体包括下述步骤：
6.步骤一：构建电子围栏，用虚拟信号将目标区域围起来形成电子围栏，形成类似围栏的虚拟范围圈；
7.步骤二：当存在任意标的进入电子围栏的范围后，将对应的进入标的标记为追控标的，对追控标的进行路径分析，路径分析具体方式为：
8.启动摄像头，获取到对应电子围栏内的实时视频，自动获取到实时视频内的追控标的；
9.之后自动获取到追控标的，针对追控标的进行轨迹追踪，根据追控标的的位置，根据其实时位置与撞击标的之间的关系产生危险信号；
10.步骤三：产生危险信号后自动启动影像记录锁存，并将影像记录实时同步到云端，并携带对应撞击标的的位置表标识。
11.进一步地，轨迹追踪具体方式为：
12.s1：获取到追控标的的连续位置，得到追控位置组ki，以k1为起点，k2所在点为方向得到一个射线，将其标记为导向射线，之后以k2为起点，k3为终点构建第二个导向射线，得到若干个导向射线；以此类推，构建若干个导向射线，将最新时刻的导向射线标记为尾向射线；
13.s2：获取得到所有的导向射线和尾向射线；
14.s3：将所有的导向射线延长之后，获取到撞击标的与所有的导向射线的最短距离，将其标记为撞击距；
15.s4：当任意的撞击距小于设定距离后，产生接近信号；设定距离为管理员预设数
值，该距离即为对应的追控标的与撞击标的可能发生撞击的最大距离；
16.s5：获取到所有的产生接近信号的导向射线的数量，将其标记为撞击线数，同步获取到所有的导向射线的数量，将其标记为导向总数，将撞击线数除以导向总数得到的数值标记为撞击比；
17.s6：当撞击比超过x1时，产生概率增信号；x1为预设数值；
18.s7：之后获取到尾向射线与撞击标的最短距离，当该距离同样小于设定距离后，产生二增信号；
19.s8：获取到追控标的与撞击标的的实时距离，当该距离低于x2时，且在t1时间内产生概率增信号和二增信号时，产生危险信号；表示此时追控标的很大概率与撞击标的相碰撞。
20.进一步地，追控位置组具体获取方式为：
21.获取到追控标的刚进入电子围栏的位置，将其标记为起始位置；
22.之后每间隔t1时间获取一次追控标的的位置，将其标记为追控位置组，并将其标记为ki，i＝1、...、n；k1表示为起始位置；
23.在电子围栏包围区域构建虚拟模型，将追控标的的追控位置实时标注在内。
24.进一步地，步骤s3中的撞击标的即为对应的航标；
25.进一步地，步骤二中的轨迹追踪的具体方式为：
26.ss1：获取到追控标的的前进线，在追控标的的前端和尾部各选取一个点，将两个点连线形成前进线；
27.ss2：连续获取到追控标的的前进线，将其延长后，获取到撞击标的与前进线的最短距离，将其标记为接触距；
28.ss3：每间隔t1时间获取到一次接触距，当接触距小于设定距离时产生接触信号，否则产生偏向信号；
29.ss4：同步获取到追控标的与撞击标的的实时距离，将其标记为间隔距；
30.ss5：当间隔距低于x2时，获取到从当下时刻起，往前推10倍的t1的时间段，获取到在该时间段内产生的所有的接触信号和偏向信号，当产生的接触信号的数量超过接触信号和偏向信号总数量的百分之七十时，产生危险信号。
31.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
32.本发明通过构建电子围栏，用虚拟信号将目标区域围起来形成电子围栏，形成类似围栏的虚拟范围圈；当存在任意标的进入电子围栏的范围后，将对应的进入标的标记为追控标的，对追控标的进行路径分析，获取到对应电子围栏内的实时视频，自动获取到实时视频内的追控标的；之后自动获取到追控标的，针对追控标的进行轨迹追踪，根据追控标的的位置，根据其实时位置与撞击标的之间的关系产生危险信号；
33.在产生危险信号后自动启动影像记录锁存，能够对追控标的也就是船舶在可能撞击航标时，自动产生信号，将影像提前开始存储，便于后续的事故原因分析和相关航标定位；本发明简单有效，且易于实用。
附图说明
34.图1为本发明数据采集方法流程图。
具体实施方式
35.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
36.本技术提供了基于多维感知的航标数据采集方法，
37.作为本发明的实施例一，该方法具体包括下述步骤：
38.步骤一：构建电子围栏，用虚拟信号将目标区域围起来形成电子围栏，形成类似围栏的虚拟范围圈；
39.它是将防盗系统数字化、信息化后的产物，其目的是对受保护对象所在区域进行实时监控。当有非法人员或船舶侵入受保护区域或从受保护区域中未经授权离开受控时，电子围栏将发出预警或报警信号，并及时通知人员对报警信息进行核实；
40.电子围栏为ais电子围栏系统，由岸基()设施和船载设备共同组成，是一种新型的集网络技术、现代通讯技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的数字助航系统和设备。
41.步骤二：当存在任意标的进入电子围栏的范围后，将对应的进入标的标记为追控标的，对追控标的进行路径分析，路径分析具体方式为：
42.启动摄像头，获取到对应电子围栏内的实时视频，自动获取到实时视频内的追控标的，追控标的存在的数量不确定仅仅为1；
43.之后自动获取到追控标的，针对追控标的进行轨迹追踪，具体追踪方式为：
44.s1：获取到追控标的刚进入电子围栏的位置，将其标记为起始位置；
45.s2：之后每间隔t1时间获取一次追控标的的位置，将其标记为追控位置组，并将其标记为ki，i＝1、...、n；k1表示为起始位置；
46.s3：在电子围栏包围区域构建虚拟模型，将追控标的的追控位置实时标注在内；
47.s4：以k1为起点，k2所在点为方向得到一个射线，将其标记为导向射线，之后以k2为起点，k3为终点构建第二个导向射线，得到若干个导向射线；以此类推，构建若干个导向射线，将最新时刻的导向射线标记为尾向射线；
48.s5：获取得到所有的导向射线和尾向射线；
49.s6：将所有的导向射线延长之后，获取到撞击标的与所有的导向射线的最短距离，将其标记为撞击距；撞击标的即为对应的航标；
50.s7：当任意的撞击距小于设定距离后，产生接近信号；设定距离为管理员预设数值，该距离即为对应的追控标的与撞击标的可能发生撞击的最大距离；
51.s8：获取到所有的产生接近信号的导向射线的数量，将其标记为撞击线数，同步获取到所有的导向射线的数量，将其标记为导向总数，将撞击线数除以导向总数得到的数值标记为撞击比；
52.s9：当撞击比超过x1时，产生概率增信号；x1为预设数值；
53.s10：之后获取到尾向射线与撞击标的最短距离，当该距离同样小于设定距离后，产生二增信号；
54.s11：获取到追控标的与撞击标的的实时距离，当该距离低于x2时，且在t1时间内
产生概率增信号和二增信号时，产生危险信号；表示此时追控标的很大概率与撞击标的相碰撞；
55.步骤三：产生危险信号后自动启动影像记录锁存，并将影像记录实时同步到云端，并携带对应撞击标的的位置表标识；
56.作为本发明的实施例二，
57.其余实施例一的区别之处，在于，本实施例中对追控标的进行轨迹追踪的方式不一致，其余一致；本实施例中进行路劲分析的具体方式为：
58.ss1：获取到追控标的的前进线，在追控标的的前端和尾部各选取一个点，将两个点连线形成前进线；
59.ss2：连续获取到追控标的的前进线，将其延长后，获取到撞击标的与前进线的最短距离，将其标记为接触距；
60.ss3：每间隔t1时间获取到一次接触距，当接触距小于设定距离时产生接触信号，否则产生偏向信号；
61.ss4：同步获取到追控标的与撞击标的的实时距离，将其标记为间隔距；
62.ss5：当间隔距低于x2时，获取到从当下时刻起，往前推10倍的t1的时间段，获取到在该时间段内产生的所有的接触信号和偏向信号，当产生的接触信号的数量超过接触信号和偏向信号总数量的百分之七十时，产生危险信号；
63.作为本发明的实施例三，本实施例在于将实施例一和实施例二中两种路径分析的方式择一使用，随机选取；
64.作为本发明的实施例四，本实施例的方案在于将实施例一到实施例三融合实施。
65.以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

技术特征：

1.基于多维感知的航标数据采集方法，其特征在于，该方法具体包括下述步骤：步骤一：构建电子围栏，用虚拟信号将目标区域围起来形成电子围栏，形成虚拟范围圈；步骤二：当存在任意标的进入电子围栏的范围后，将对应的进入标的标记为追控标的，对追控标的进行路径分析，路径分析具体方式为：启动摄像头，获取到对应电子围栏内的实时视频，自动获取到实时视频内的追控标的；之后自动获取到追控标的，针对追控标的进行轨迹追踪，根据追控标的的位置，根据其实时位置与撞击标的之间的关系产生危险信号；步骤三：产生危险信号后自动启动影像记录锁存，并将影像记录实时同步到云端，并携带对应撞击标的的位置表标识。2.根据权利要求1所述的基于多维感知的航标数据采集方法，其特征在于，轨迹追踪具体方式为：s1：获取到追控标的的连续位置，得到追控位置组ki，以k1为起点，k2所在点为方向得到一个射线，将其标记为导向射线，之后以k2为起点，k3为终点构建第二个导向射线，得到若干个导向射线；以此类推，构建若干个导向射线，将最新时刻的导向射线标记为尾向射线；s2：获取得到所有的导向射线和尾向射线；s3：将所有的导向射线延长之后，获取到撞击标的与所有的导向射线的最短距离，将其标记为撞击距；s4：当任意的撞击距小于设定距离后，产生接近信号；设定距离为管理员预设数值，该距离即为对应的追控标的与撞击标的可能发生撞击的最大距离；s5：获取到所有的产生接近信号的导向射线的数量，将其标记为撞击线数，同步获取到所有的导向射线的数量，将其标记为导向总数，将撞击线数除以导向总数得到的数值标记为撞击比；s6：当撞击比超过x1时，产生概率增信号；x1为预设数值；s7：之后获取到尾向射线与撞击标的最短距离，当该距离同样小于设定距离后，产生二增信号；s8：获取到追控标的与撞击标的的实时距离，根据实时距离和产生的概率增信号和二增信号产生危险信号。3.根据权利要求2所述的基于多维感知的航标数据采集方法，其特征在于，追控位置组具体获取方式为：获取到追控标的刚进入电子围栏的位置，将其标记为起始位置；之后每间隔t1时间获取一次追控标的的位置，将其标记为追控位置组，并将其标记为ki，i＝1、...、n；k1表示为起始位置；在电子围栏包围区域构建虚拟模型，将追控标的的追控位置实时标注在内。4.根据权利要求2所述的基于多维感知的航标数据采集方法，其特征在于，步骤s3中的撞击标的即为对应的航标。5.根据权利要求1所述的基于多维感知的航标数据采集方法，其特征在于，步骤二中的轨迹追踪的具体方式为：
ss1：获取到追控标的的前进线，在追控标的的前端和尾部各选取一个点，将两个点连线形成前进线；ss2：连续获取到追控标的的前进线，将其延长后，获取到撞击标的与前进线的最短距离，将其标记为接触距；ss3：每间隔t1时间获取到一次接触距，当接触距小于设定距离时产生接触信号，否则产生偏向信号；ss4：同步获取到追控标的与撞击标的的实时距离，将其标记为间隔距；ss5：当间隔距低于x2时，获取到从当下时刻起，往前推10倍的t1的时间段，获取到在该时间段内产生的所有的接触信号和偏向信号，根据产生的接触信号的数量产生危险信号。6.根据权利要求2所述的基于多维感知的航标数据采集方法，其特征在于，步骤s8中产生危险信号具体判定方式为：当该距离低于x2时，且在t1时间内产生概率增信号和二增信号时，产生危险信号。7.根据权利要求5所述的基于多维感知的航标数据采集方法，其特征在于，步骤ss5中危险信号产生方式为当产生的接触信号的数量超过接触信号和偏向信号总数量的百分之七十时，产生危险信号。

技术总结

本发明公开了基于多维感知的航标数据采集方法，涉及航标数据获取技术领域，通过构建电子围栏，用虚拟信号将目标区域围起来形成电子围栏，形成类似围栏的虚拟范围圈；当存在任意标的进入电子围栏的范围后，将对应的进入标的标记为追控标的，对追控标的进行路径分析，获取到对应电子围栏内的实时视频，自动获取到实时视频内的追控标的；之后自动获取到追控标的，针对追控标的进行轨迹追踪，根据追控标的的位置，根据其实时位置与撞击标的之间的关系产生危险信号；在产生危险信号后自动启动影像记录锁存，能够对追控标的也就是船舶在可能撞击航标时，自动产生信号，将影像提前开始存储，便于后续的事故原因分析和相关航标定位。便于后续的事故原因分析和相关航标定位。便于后续的事故原因分析和相关航标定位。