申请/专利权人：东南大学

申请日：2021-04-09

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN113112540B

主分类号：G06T7/70

分类号：G06T7/70;G06T7/80

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2021.07.30#实质审查的生效;2021.07.13#公开

摘要：本发明公开了一种在VTS系统中使用AIS标定CCTV摄像头进行船舶图像目标定位的方法，在一个实施例中，针对VTS系统的CCTV摄像头的标定设计包括如下步骤：在CCTV摄像头的监控画面中确定船舶标定点的像素坐标，通过船舶安装的A类AIS获得船舶的经度、纬度、实际航向和总体尺寸位置参考，计算船舶标定点的真实世界坐标；通过多对船舶标定点的像素坐标和真实世界坐标计算单应性矩阵并消除标定时水位的影响；在图像的船舶目标检测任务中，利用检测算法获得的检测框、单应性矩阵和当时水位计算被检测船舶的经纬度坐标。具有标定方法简单、船舶目标定位准确的优点。

主权项：1.一种在VTS系统中使用AIS标定CCTV摄像头进行船舶图像目标定位的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1，根据摄像头拍摄到的船舶图像，确定标定点并计算标定点的真实世界坐标；步骤2，获得四个以上不在同一条线上且在监控画面中距离较远的标定点的像素坐标和真实世界坐标对应关系，计算像素坐标到真实世界坐标的单应性矩阵，根据摄像头安装高度和标定时的水位，计算消除水位影响的单应性矩阵HOM；步骤3，使用标定后的CCTV摄像头进行船舶目标的检测和定位，基于深度学习的检测算法对标定后摄像头拍摄的任意监控图像进行船舶目标检测，生成检测框，利用检测框的像素坐标、单应性矩阵HOM和当时的水位，计算检测框内船舶的WGS-84坐标系下的经纬度坐标；步骤3中计算检测框内船舶的WGS-84坐标系下的经纬度坐标的方法，具体步骤如下：3.1，根据检测框的底边截取局部矩形图像：x＝x1 l＝l1 其中，x1,y1是检测框的左上角像素坐标，l1,w1是检测框的长和宽，x,y是局部矩形图像的左上角像素坐标，l,w是局部矩形图像的长和宽，局部矩形图像的长和检测框相同，宽为检测框的高度的12，其中13在检测框底边之上，16在检测框底边之下；3.2，使用该局部矩形图像生成局部灰度图像：gray＝0.2989*R+0.5870*G+0.1140*B255其中，gray代表局部灰度图像的像素值，R代表局部矩形图像的R通道像素值，G代表局部矩形图像的G通道像素值，B代表局部矩形图像的B通道像素值；3.3，船舶的吃水线通常在图像中产生较明显的边缘，对该灰度图进行维纳滤波减少水面杂波的影响，使用导数的Prewitt逼近方法提取局部灰度图像的边缘，记录所有属于边缘的像素坐标，并对这些像素坐标进行k-means聚类，得到k个船舶定位点，对于每个定位点，通过当前的水位和单应性矩阵HOM计算船舶定位点对应的真实世界坐标： 其中，h1是根据摄像头安装高度和当前水位计算的摄像头与水面的高度差，u,v是该定位点的像素坐标，latP,longP是该定位点在当前水位下的真实世界坐标；将k个船舶定位点的真实世界坐标的平均值作为测得的船舶真实世界坐标，通过摄像头的经纬度坐标获得船舶的经纬度坐标： 其中，lats,longs表示测得的船舶纬度和经度，表示测得的船舶真实世界坐标。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 东南大学 一种在VTS系统中使用AIS标定CCTV摄像头进行船舶图像目标定位的方法

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