一种基于多目立体视觉的分布式船舶高度检测系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115083211A(43)申请公布日2022.09.20(21)申请号202210772947.9(22)申请日2022.06.30(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人顾振雄王达磊董一庆(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225专利代理师陈天宝(51)Int.Cl.G08G3/02(2006.01)G08B21/18(2006.01)G08B21/24(2006.01)H04N5/04(2006.01)H04N5/225(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种基于多目立体视觉的分布式船舶高度检测系统(57)摘要本发明涉及一种基于多目立体视觉的分布式船舶高度检测系统，包括分布式视频采集组件、视频传输与同步组件、数据汇总与处理组件，其中分布式视频采集组件设于桥梁上下游位置，所述分布式视频采集组件获取桥梁上下游的来往船舶视频信息；视频传输与同步组件将来往船舶视频信息进行时间同步并进行上位输出；数据汇总与处理组件基于来往船舶视频信息对船舶进行三维重建，获得船舶顶部结构的绝对高程，将船舶顶部与桥梁底部绝对高程进行比较，判断船舶与桥梁底部发生刮擦或者碰撞的可能性。与现有技术相比，本发明实现了船舶的高度与桥梁的高度关系的立体重建及实时监测预警，并通过无线通信技术实现用户端的实时通知。CN115083211ACN115083211A权利要求书1/1页1.一种基于多目立体视觉的分布式船舶高度检测系统，其特征在于，包括：分布式视频采集组件，设于桥梁上下游位置，所述分布式视频采集组件获取桥梁上下游的来往船舶视频信息；视频传输与同步组件，与所述分布式视频采集组件通信连接，所述视频传输与同步组件将来往船舶视频信息进行时间同步并进行上位输出；数据汇总与处理组件，与所述视频传输与同步组件通信连接，基于来往船舶视频信息对船舶进行三维重建，获得船舶顶部结构的绝对高程，将船舶顶部与桥梁底部绝对高程进行比较，判断船舶与桥梁底部发生刮擦或者碰撞的可能性，如果存在刮擦或者碰撞风险则向用户端发出预警消息。2.根据权利要求1所述的一种基于多目立体视觉的分布式船舶高度检测系统，其特征在于，所述分布式视频采集组件包括多个沿桥梁上下游河岸处设置的摄像设备。3.根据权利要求2所述的一种基于多目立体视觉的分布式船舶高度检测系统，其特征在于，所述视频传输与同步组件包括相互电连接的第一处理单元和第一输出单元。4.根据权利要求3所述的一种基于多目立体视觉的分布式船舶高度检测系统，其特征在于，所述第一处理单元分别与各个摄像设备通信连接，所述第一处理单元将各个摄像设备输出的视频进行逐帧的同步校正，得到同步后的多通道视频信息；所述第一输出单元将多通道视频信息输出至数据汇总与处理组件。5.根据权利要求4所述的一种基于多目立体视觉的分布式船舶高度检测系统，其特征在于，所述数据汇总与处理组件包括第二处理单元和第二输出单元。6.根据权利要求5所述的一种基于多目立体视觉的分布式船舶高度检测系统，其特征在于，所述第二处理单元基于同步后的多通道视频信息，对各通道进行逐帧视觉分割，自逐帧图像的背景中分割出目标船舶，之后基于立体视觉的方法对船舶进行三维重建，获得船舶顶部结构的绝对高程。7.根据权利要求6所述的一种基于多目立体视觉的分布式船舶高度检测系统，其特征在于，所述第二处理单元将船舶顶部的绝对高程与桥梁底部的绝对高程进行比较，判断船舶与桥梁底部发生刮擦或者碰撞的可能性时：当船舶顶部结构的绝对高程大于α*H时，认定存在刮擦或者碰撞的可能性，其中α为小于1的安全系数，H为预设的桥梁底部的绝对高程。8.根据权利要求5所述的一种基于多目立体视觉的分布式船舶高度检测系统，其特征在于，所述第一输出单元为I/O接口，所述第一输出单元与所述第二处理单元电连接。9.根据权利要求5所述的一种基于多目立体视觉的分布式船舶高度检测系统，其特征在于，所述第二输出单元为射频信号发射模组，所述第二输出单元与用户端通信连接。10.根据权利要求5所述的一种基于多目立体视觉的分布式船舶高度检测系统，其特征在于，所述第一处理单元和第二处理单元为FPGA或MCU。2CN115083211A说明书1/4页一种基于多目立体视觉的分布式船舶高度检测系统技术领域[0001]本发明涉及航运技术领域，尤其是涉及一种基于多目立体视觉的分布式船舶高度检测系统。背景技术[0002]船舶在航道上行驶，由于江河水位、船舶载货的变化，可能会引起船舶与其所途径桥梁的相对高度发生变化。如果船舶最高点的绝对高程大于途径桥梁底部的绝对高程，那么船舶有可能会与桥梁底部发生刮擦甚至碰撞，从而对桥梁和船舶带来威胁。[0003]CN