CN104316942B - 一种船载光电跟踪取证系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船载光电跟踪取证系统，包括设置于船舱外的光电稳定转塔和设置于船舱内并用于与定位设备通讯连接的显示控制单元，光电稳定转塔内设有测量驱动单元、光电传感单元、图像及转塔控制单元，测量驱动单元和光电传感单元均与图像及转塔控制单元连接。本发明的船载光电跟踪取证系统通过对光电稳定转塔和定位设备的信息共享，指挥光电稳定转塔对准目标船只进行成像，获取目标船只的外形和船舷号等信息；光电稳定转塔计算并记录目标经纬度位置信息，组成完整的执法证据。利用光电稳定转塔和控制显示单元联动搜索定位目标物，集成度高，克服传统船载跟踪取证系统无法在同一画面显示目标方位信息的缺陷，能够发挥系统的整体效能。

Description

一种船载光电跟踪取证系统
技术领域
本发明属于船舶监控安防领域，具体涉及一种船载光电跟踪取证系统。
背景技术
在打击海上各种经济犯罪的执法活动中，船载光电取证系统是目前用于海上搜索监视、执法取证的重要设备，其主要作用是通过安装在两轴（或多轴）陀螺稳定平台上的光学传感器组，全天候搜索水面上的各种船只，对海面可疑目标的观察、监视，对怀疑有违规、违法行为的，将其船只船号和违规、违法行为以视频方式记录在磁带或磁盘等媒体上，为更好地打击违法犯罪活动提供最直接和直观的证据。在涉外案件和纠纷中，光电取证系统具有不可替代的作用，实时高清视频监控取证系统在此处得到合适应用，为保护我国海洋资源的合法权益提供了有力的支持。
通过高清晰的实时图像来保证取证过程的高效能和高效率，这是海权监管面临的重要课题。图像目标的实时提取与跟踪是将计算机图像处理与自动控制技术有机结合，形成的一种能从图像信号中识别目标、提取目标位置偏差、自动跟踪目标运动的技术。
目前的大多数执法船通过标清模拟视频监控或高清视频监控系统实施执法取证，由于技术上原因，前者图像清晰度不高，不能完全满足取证的要求，后者虽然采用高清视频，但是经过有损压缩失去了图像细节，而且延时大，不能满足实时监控要求。并且大部分现有的系统集成度不高，联动速度慢，难以发挥系统的整体效能，同时在应用上存在许多不便。
中国专利申请号201020108446.3公开了一种船用搜索取证一体化设备，包括陀螺稳定平台、光电传感装置、电气驱动单元、显示控制单元，利用陀螺稳定平台的陀螺装置实时测出速度等相关信息并在主控机中进行计算得到相关控制量，再送给伺服系统进行误差纠正后，送给执行电机进行控制速度控制，同时主控机通过数据接口接受本船GPS、罗经、雷达等外部设备提供的船位、航向角、目标方位距离等信息进行处理显示，该取证系统将所有信息均送至主控机进行处理，降低了处理速度，并且联动速度慢，难以发挥系统的整体效能。
发明内容
本发明的目的是提供一种船载光电跟踪取证系统，以解决现有执法取证系统存在集成度不高、联动速度慢、使用不便及难以发挥系统的整体效能的缺陷。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种船载光电跟踪取证系统，包括设置于船舱外的光电稳定转塔和设置于船舱内并用于与定位设备通讯连接的显示控制单元，所述光电稳定转塔内设有测量驱动单元、光电传感单元、图像及转塔控制单元，所述测量驱动单元和光电传感单元均与图像及转塔控制单元连接；所述显示控制单元包括工控机、显示器、数据接口以及用于与定位设备连接的定位控制单元，所述显示控制单元与工控机通讯连接，且工控机与定位控制单元的信号输出端与显示器连接；所述图像及转塔控制单元通过数据接口与工控机通讯连接。
所述光电传感单元包括红外探测器和可见光探测器；所述测量驱动单元包括陀螺、驱动电机和编码器。
所述图像及转塔控制单元包括相互通讯连接的主控器和辅助控制器，所述红外探测器和可见光探测器的信号输出端与辅助控制器的信号输入端连接，所述陀螺和编码器的信号输出端与主控器的信号输入端，主控器的控制输出端与驱动电机控制连接，且主控器与通过数据接口与工控机通讯连接。
所述光电稳定转塔还包括一个与主控制器通讯连接的图像板，所述显示控制单元还包括一个与工控机连接的图像采集卡；所述图像板的其中一个信号输入端与辅助控制器的信号输出端连接，图像板的另一信号输入端与图像采集卡连接。
所述定位控制单元包括用于与定位设备的GPS定位定向仪连接的GPS设备主机和用于与定位设备的雷达连接的雷达工控机，所述GPS设备主机和雷达工控机均与工控机通讯连接。
所述工控机和雷达工控机均通过一视频切换器与显示器连接。
所述工控机还连接有键盘操纵杆和硬盘。
所述数据接口采用串口卡，所述主控器通过串口卡与工控机通讯连接。
所述显示控制单元设置于一控制柜中。
所述工控机、显示器和光电稳定转塔通过一设置于控制柜内的电源单元进行供电。
本发明的船载光电跟踪取证系统通过对光电稳定转塔和定位设备的信息共享，光电稳定转塔和控制显示单元各自采用独立的控制器，定位设备将目标船只的距离和方位信息及对系统自身位置的精确定位信息和目标船只的方位朝向信息传送至工控机内，工控机根据目标船只的方位、距离，指挥光电稳定转塔对准目标船只进行成像，获取目标船只的外形和船舷号等信息，同时，光电稳定转塔计算并记录目标经纬度位置信息，组成完整的执法证据。利用光电稳定转塔和控制显示单元联动搜索定位目标物，集成度高，克服传统船载跟踪取证系统无法在同一画面显示目标方位信息的缺陷，能够发挥系统的整体效能。
附图说明
图1为本发明船载光电跟踪取证系统实施例的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
如图1所示为本发明船载光电跟踪取证系统实施例的原理框图，由图可知，该系统包括设置于船舱外的光电稳定转塔和设置于船舱内并用于与定位设备通讯连接的显示控制单元，光电稳定转塔内设有测量驱动单元、光电传感单元、图像及转塔控制单元，测量驱动单元和光电传感单元均与图像及转塔控制单元连接；显示控制单元包括工控机、显示器、数据接口以及用于与定位设备连接的定位控制单元，显示控制单元与工控机通讯连接，且工控机与定位控制单元的信号输出端与显示器连接；图像及转塔控制单元通过数据接口与工控机通讯连接。
本实施例的光电传感单元包括红外探测器和可见光探测器；测量驱动单元包括陀螺、驱动电机和编码器；图像及转塔控制单元包括相互通讯连接的主控器和辅助控制器，红外探测器（RS232）和可见光探测器（PAL输入）的信号输出端与辅助控制器的信号输入端连接，陀螺（ABE信号）和编码器（RS422）的输出端与主控器的输入端连接，主控器与驱动电机控制连接；主控器通过串口卡与工控机通讯连接。本实施例的数据接口采用串口卡，主控器通过RS422串口与串口卡连接，串口卡与工控机连接。
另外，光电稳定转塔还包括一个与主控制器通过RS422串口通讯连接的图像板，显示控制单元还包括一个与工控机连接的图像采集卡；图像板的一个信号输入端与辅助控制器的信号输出端（PAL输出）连接，图像板的另一信号输入端(PAL输入)与图像采集卡连接。
本实施例的定位设备包括GPS定位定向仪和雷达，定位控制单元包括用于与GPS定位定向仪连接的GPS设备主机和用于与雷达连接的雷达工控机，定位设备通过数据线分别与GPS设备主机和雷达工控机连接，GPS设备主机通过RS232串口与工控机连接，雷达工控机通过RS422串口与工控机连接。
工控机和雷达工控机均通过一视频切换器与显示器连接；工控机的输入端还连接有键盘操纵杆，其输出端还连接有一个硬盘。
为了便于集中管理及节省面积，将显示控制单元整体设置于一控制柜中。工控机、显示器和光电稳定转塔通过一设置于控制柜内的电源单元进行供电。
本发明的工作原理和过程如下：该船载光电跟踪取证系统在工作时，定位设备中的雷达将目标船只的距离和方位信息传送至控制柜中的雷达工控机；定位设备中的GPS定位定向仪对系统自身位置进行精确的定位，并测量目标船只的方位朝向，将测量的数据传送至控制柜中的GPS设备主机中。雷达工控机和GPS设备主机将信息数据传输给工控机，雷达工控机将获取的VGA信号，工控机将获取的DVI信号均传输至视频切换器，视频切换器的输出端与显示器的输入端相连接。键盘操纵杆对工控机进行操纵指令，工控机中的视频记录可以存储在硬盘中。
工控机通过串口卡与光电稳定转塔中的主控器相连接，工控机根据目标船只的方位、距离，指挥光电稳定转塔对准目标船只进行成像，转塔中设有陀螺稳像功能的稳定转台（包括编码器和陀螺），驱动电机为转台提供俯仰和水平方位转动的动力；红外探测器和可见光探测器将获取到的目标船只的外形和船舷号等信息传输到辅助控制器，辅助控制器输出PAL制式成像，并显示在图像板上，同时，计算并记录目标经纬度位置信息，组成完整的执法证据。
本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种船载光电跟踪取证系统，其特征在于：包括设置于船舱外的光电稳定转塔和设置于船舱内并用于与定位设备通讯连接的显示控制单元，所述光电稳定转塔内设有测量驱动单元、光电传感单元、图像及转塔控制单元，所述测量驱动单元和光电传感单元均与图像及转塔控制单元连接；所述显示控制单元包括工控机、显示器、数据接口以及用于与定位设备连接的定位控制单元，且工控机与定位控制单元的信号输出端均与显示器连接；所述图像及转塔控制单元通过数据接口与工控机通讯连接；所述图像及转塔控制单元包括相互通讯连接的主控器和辅助控制器；
所述光电稳定转塔还包括一个与主控制器通讯连接的图像板，所述显示控制单元还包括一个与工控机连接的图像采集卡；所述图像板的其中一个信号输入端与辅助控制器的信号输出端连接，图像板的另一信号输入端与图像采集卡连接；采集到的船只外形、船舷号及计算的经纬度信息在所述图像板上的同一画面显示，并组成完整的执法证据。
2.根据权利要求1所述的船载光电跟踪取证系统，其特征在于：所述光电传感单元包括红外探测器和可见光探测器；所述测量驱动单元包括陀螺、驱动电机和编码器。
3.根据权利要求2所述的船载光电跟踪取证系统，其特征在于：所述红外探测器和可见光探测器的信号输出端与辅助控制器的信号输入端连接，所述陀螺和编码器的信号输出端与主控器的信号输入端连接，主控器的控制输出端与驱动电机控制连接，且主控器与通过数据接口与工控机通讯连接。
4.根据权利要求1所述的船载光电跟踪取证系统，其特征在于：所述定位控制单元包括用于与定位设备的GPS定位定向仪连接的GPS设备主机和用于与定位设备的雷达连接的雷达工控机，所述GPS设备主机和雷达工控机均与工控机通讯连接。
5.根据权利要求4所述的船载光电跟踪取证系统，其特征在于：所述工控机和雷达工控机均通过一视频切换器与显示器连接。
6.根据权利要求1所述的船载光电跟踪取证系统，其特征在于：所述工控机还连接有键盘操纵杆和硬盘。
7.根据权利要求3所述的船载光电跟踪取证系统，其特征在于：所述数据接口采用串口卡，所述主控器通过串口卡与工控机通讯连接。
8.根据权利要求1所述的船载光电跟踪取证系统，其特征在于：所述显示控制单元设置于一控制柜中。
9.根据权利要求1所述的船载光电跟踪取证系统，其特征在于：所述工控机、显示器和光电稳定转塔通过一设置于控制柜内的电源单元进行供电。
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