CN109064776A - 预警方法、系统、计算机设备和存储介质 - Google Patents

预警方法、系统、计算机设备和存储介质 Download PDF

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CN109064776A CN201811122982.6A CN201811122982A CN109064776A CN 109064776 A CN109064776 A CN 109064776A CN 201811122982 A CN201811122982 A CN 201811122982A CN 109064776 A CN109064776 A CN 109064776A
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曾盛
赵文文
郭月利
黄宇东
王继芳
姚杰
关小杰
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Abstract

本发明涉及预警方法、系统、计算机设备及存储介质，属于预警领域。所述方法包括：采集水上物体图像，并检测所述水上物体图像中的水上物体高度；检测摄像角度，当所述摄像角度与水面平行时，判断所述水上物体高度是否超过预设的超限预警高度；若是，则输出高度超限预警信号。根据本发明实施例，降低了数据的处理难度，避免了由于水上物体总高度测量不准确而导致的预警准确率低的问题，提高了对水上物体高度预警的准确率。

Description

预警方法、系统、计算机设备和存储介质
技术领域
本发明涉及预警领域，特别是涉及一种预警方法、系统、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着检测技术的不断发展，水上物体高度的检测预警也得到了逐步完善。
传统的预警方法，主要通过视频图像分析、激光发散处理等，完成对目标水上物体的高度预判，并在判断结果为高度超限时发出警报，以此达到预警效果。但是，此类预警方法存在数据处理复杂、预警范围窄等问题，降低了预警准确率。
因此，现有技术的预警方法存在预警准确率低的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述预警方法存在着预警准确率低的技术问题，提供一种能够提高预警准确率的预警方法、系统、计算机设备和存储介质。
一种预警方法，包括：
采集水上物体图像，并检测所述水上物体图像中的水上物体高度；
检测摄像角度，当所述摄像角度与水面平行时，判断所述水上物体高度是否超过预设的超限预警高度；
若是，则输出高度超限预警信号。
在其中一个实施例中，所述检测摄像角度之后，还包括：
判断所述摄像角度是否符合预设的水平摄像角度；
若否，则调整所述摄像角度，直至所述摄像角度与水面平行。
在其中一个实施例中，所述采集水上物体图像之后，还包括：
定位所述水上物体图像中的水上物体；
识别所述水上物体的物体移动方向；
判断所述物体移动方向是否符合预设的垂面移动方向；
若是，则检测所述水上物体高度。
在其中一个实施例中，所述识别所述水上物体的物体移动方向，包括：
检测所述水上物体的运动轨迹，以及，检测所述水上物体的成像尺寸；
解析所述运动轨迹和所述成像尺寸，得到所述物体移动方向。
在其中一个实施例中，所述解析所述运动轨迹和所述成像尺寸，得到所述物体移动方向，包括：
若所述运动轨迹为横直线、所述成像尺寸不变，则确定所述物体移动方向为水平移动方向；
若所述运动轨迹为定点、所述成像尺寸变大，则确定所述物体移动方向为所述垂面移动方向。
在其中一个实施例中，所述输出高度超限预警信号之前，还包括：
当所述水上物体高度超过所述超限预警高度时，检测超限持续时间；
判断所述超限持续时间是否达到预设的超限时间阈值；
若是，则生成所述高度超限预警信号。
在其中一个实施例中，所述采集水上物体图像之前，还包括：
检测环境亮度；
判断所述环境亮度是否符合预设的环境亮度要求；
若否，则生成红外成像信息；
发送所述红外成像信息至摄像机；所述摄像机用于在接收到所述红外成像信息时进行红外图像采集，并将采集的红外图像作为所述水上物体图像。
一种预警系统，包括：
图像采集装置，用于采集水上物体图像；
信息处理装置，用于检测所述水上物体图像中的水上物体高度；
水平检测装置，用于检测摄像角度；
摄像机云台，用于调整所述摄像角度，以使所述摄像角度与水面平行；
预警装置，用于判断所述水上物体高度是否超过预设的超限预警高度，并在所述水上物体高度超过所述超限预警高度时，输出高度超限预警信号。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
采集水上物体图像，并检测所述水上物体图像中的水上物体高度；
检测摄像角度，当所述摄像角度与水面平行时，判断所述水上物体高度是否超过预设的超限预警高度；
若是，则输出高度超限预警信号。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
采集水上物体图像，并检测所述水上物体图像中的水上物体高度；
检测摄像角度，当所述摄像角度与水面平行时，判断所述水上物体高度是否超过预设的超限预警高度；
若是，则输出高度超限预警信号。
上述预警方法、系统、计算机设备和存储介质，首先采集水上物体图像，并在采集图像期间检测摄像角度，当检测到摄像角度与水面平行时，进而检测水上物体图像中的水上物体高度，然后判断该水上物体高度是否超过了预设的超限预警高度。当检测到的水上物体高度超过预设的超限预警高度时，输出高度超限预警信号。本实施例采用的方法，由于无需测量水上物体的实际总高度，而是通过图像检测水上物体的最高点所在高度，进而判断该最高点所在高度是否超过了超限预警高度得出结论，降低了数据的处理难度，避免了由于水上物体总高度测量不准确而导致的预警准确率低的问题，提高了对水上物体高度预警的准确率。
附图说明
图1是一个实施例中预警方法的流程示意图；
图2是一个实施例中预警系统的结构框图；
图3是一个实施例中预警方法的应用场景图；
图4是一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种预警方法，可应用在一种预警系统中，如图2所示，该预警系统可以包括图像采集装置、信息处理装置、水平检测装置、摄像机云台和预警装置；若考虑预警系统在实际应用场景中的作用，该预警系统的图像采集装置可结合摄像机进行图像采集。该预警方法包括如下步骤：
步骤S110、采集水上物体图像，并检测所述水上物体图像中的水上物体高度。
其中，水上物体图像可以是图像采集装置采集到的一帧图像，也可以是图像采集装置采集视频中的一帧或多帧图像。
其中，水上物体高度是指成像画面中水上物体最高点的纵坐标，例如，基于图像采集装置采集到的水上物体图像，构建一个XY轴图像坐标系，当检测到图像中有船只等水上物体时，该船只的最高点在图像坐标系中的坐标为(x,y)，纵坐标y即为水上物体高度。
具体实现中，预警系统首先对图像采集装置的成像画面进行了坐标系处理，若图像采集装置通过摄像机采集水上物体图像，则预警系统将对摄像机的成像画面预置一个XY轴坐标系。当摄像机的成像画面中出现了水上物体时，图像采集装置通过摄像机采集包含有水上物体的图像，由于XY轴坐标系的存在，采集图像中的水上物体可通过读取坐标解析出水上物体高度。
例如，预警系统的图像采集装置采集到一帧包含有水上物体的图像，并检测到该图像中，水上物体的最高点纵坐标为“6”，则确定该水上物体高度为“6”。
当然，预警系统的图像采集装置在采集水上物体图像时，可以不仅是采集单位数量水上物体的图像，还可以是多数水上物体的图像同时采集，即当图像采集装置采集到的图像中包含有多数水上物体时，预警系统仍然能够分析出各个水上物体的水上物体高度，本实施例不对采集图像中水上物体的数量作具体限定。
步骤S120、检测摄像角度，当所述摄像角度与水面平行时，判断所述水上物体高度是否超过预设的超限预警高度，若是，则执行步骤S130。
其中，摄像角度是指针对图像采集装置中，摄像机取像画面的摄像角度，例如，0°、90°。
其中，超限预警高度是指摄像机成像画面中“固定水平线”的纵坐标，例如，5。
在本实施例中，预警系统的图像采集装置通过摄像机采集水上物体图像，超限预警高度在摄像机的成像画面中具体表现为一条“固定水平线”，并由成像画面显示。需要说明的是，本实施例摄像机所在的位置，即为实际的超限预警高度，当摄像机的摄像角度与水面平行时，摄像机成像画面居中位置显示的一条“固定水平线”，即表示为超限预警高度。由此，摄像机成像画面中显示的“固定水平线”和水上物体，处于同一坐标系下，预警系统可在图像采集之后通过读取各自的坐标进行比较。
具体实现中，预警系统的图像采集装置在采集水上物体图像期间，其水平检测装置同时检测摄像角度。当且仅当水平检测装置检测到的摄像角度与水面平行时，图像采集装置采集到的图像方视为有效，可进行下一步操作。当水平检测装置检测到摄像角度为“0°”时，表示摄像角度与水面平行，此时摄像机成像画面中的“固定水平线”准确表示为超限预警高度。由此，当水平检测装置检测到摄像角度为“0°”时，预警系统的信息处理装置开始对有效图像进行处理。由于表示超限预警高度的“固定水平线”在摄像机成像画面中显示时，其所在位置为成像画面的居中位置，故此信息处理装置将检测有效图像居中位置的纵坐标，作为超限预警高度。在检测完超限预警高度之后，信息处理装置进一步提取水上物体最高点的纵坐标，并将检测到的超限预警高度与水上物体高度传输至预警装置，由预警装置判断水上物体高度是否超出超限预警高度，以便当水上物体高度超过超限预警高度时，输出高度超限预警信号。
当然，本领域的技术人员可通过多种方式，在采集的图像中，判断水上物体高度是否超过超限预警高度。例如，本领域技术人员可在摄像机的成像画面中，观察水上物体是否被“固定水平线”所压，进而判断水上物体高度是否超过超限预警高度。又例如，预警系统在摄像机的成像画面中对“固定水平线”作预警标记，完成图像采集之后，采集到的图像中已存在该预警标记，则仅需识别图像中是否有水上物体接触到该预警标记，即可判断水上物体高度是否超过超限预警高度。
例如，预警系统的水平检测装置首先检测到摄像角度为“0°”，表示摄像角度与水面平行，然后由信息处理装置检测到水上物体最高点的纵坐标为“6”、“固定水平线”的纵坐标为“5”，则预警装置即可通过纵坐标比较，判断出水上物体高度超过超限预警高度。
步骤S130、输出高度超限预警信号。
其中，高度超限预警信号，是指用于提示水上物体高度超限的警报信号。
具体实现中，由水平检测装置检测图像采集装置中摄像机的摄像角度，由信息处理装置判断该摄像角度是否与水面平行。当信息处理装置判断出摄像角度是与水面平行时，进一步检测水上物体最高点的纵坐标，和表示超限预警高度的“固定水平线”纵坐标，并将两各纵坐标发送至预警装置，由预警装置判断两各纵坐标的大小，从而判断水上物体高度是否超过了预设的超限预警高度。当预警装置判断出水上物体最高点的纵坐标大于“固定水平线”的纵坐标时，将立即输出高度超限预警信号，以提示水上物体高度超限。
例如，水平检测装置检测到当前摄像角度为“0°”；信息处理装置检测到水上物体最高点的纵坐标为“6”，“固定水平线”的纵坐标“5”；预警装置判断出纵坐标“6”大于纵坐标“5”，说明水上物体高度超过了超限预警高度，立即输出高度超限预警信号。
需要说明的是，在图像采集装置所包含摄像机的成像画面中预设一条“固定水平线”，主要用于在成像画面中标识超限预警高度，且该“固定水平线”不受摄像机成像聚焦程度的影响，始终保持在成像画面居中水平位置。即当摄像角度与水面平行时，若成像画面中有水上物体超过此“固定水平线”，则判断为水上物体高度超限。由于在实际的应用场景中，表示超限预警高度的“固定水平线”始终保持不变，故此无论水面是否上涨，均不影响水上物体高度判断预警，也不受水面波浪起伏不定而影响水上物体高度的预判。
上述预警方法中，预警系统通过在摄像机成像画面中设置一条“固定水平线”来表示超限预警高度，并通过对成像画面进行XY轴坐标系处理，进一步获取水上物体图像中超限预警高度的坐标，以及水上物体的坐标。当检测到摄像角度与水面平行时，获取采集图像中“固定水平线”的纵坐标和水上物体的纵坐标，即可判断出水上物体高度是否超过了超限预警高度，以便在水上物体高度超限时输出预警信号。通过本实施例采用的方法，降低了数据的处理难度，避免了由于水上物体总高度测量不准确而导致的预警准确率低的问题，提高了对水上物体高度预警的准确率。
在另一个实施例中，在所述步骤S120之后，所述方法还包括：
判断所述摄像角度是否符合预设的水平摄像角度；若否，则调整所述摄像角度，直至所述摄像角度与水面平行。
其中，水平摄像角度是指摄像机摄像角度与水面平行时的角度，例如，0°。
具体实现中，图像采集装置在采集图像期间，水平检测装置还同时检测图像采集装置中摄像机的摄像角度，信息处理装置接收到来自图像采集装置传输的采集图像，和来自水平检测装置传输的摄像角度后，进而判断检测到的摄像角度是否为水平摄像角度，当信息处理装置判断出摄像角度不是水平摄像角度时，信息处理装置将控制摄像机云台调整摄像角度，以使摄像角度被检测为水平摄像角度。
例如，预警系统的水平检测装置检测到摄像角度为“10°”，而预设的水平摄像角度为“0°”，则预警系统控制摄像机云台调整摄像机的摄像角度，摄像机云台将根据水平摄像角度与当前被检摄像角度之间的差值“10°”，将摄像机的摄像角度从“10°”调整至“0°”。
在另一个实施例中，在所述步骤S110之后，所述方法还包括：
定位所述水上物体图像中的水上物体；识别所述水上物体的物体移动方向；判断所述物体移动方向是否符合预设的垂面移动方向；若是，则检测所述水上物体高度。
其中，物体移动方向是指水上物体在采集图像中，于水面上移动的方向。
其中，垂面移动方向是指水上物体在采集图像中，在水面上垂直于采集图像画面移动的方向。
具体实现中，预警系统的图像采集装置采集到水上物体图像之后，将采集图像传输至信息处理装置，信息处理装置首先在图像中查找定位到水上物体，并根据采集图像所包含的记录时间定位到水上物体，并依据XY轴坐标系标记该水上物体在采集图像中的的初始位置(x1,y1)，以及该水上物体在采集图像中的最终位置(xn,yn)，由此判断水上物体的移动方向是否符合预设的垂面移动方向。若该物体移动方向判断结果为垂面移动方向，则说明水上物体此时正在直线靠近，或远离摄像机的摄像头，信息处理装置开始检测水上物体高度。
例如，图像采集装置采集到多帧包含有水上物体的图像，信息处理装置标记得到水上物体的初始位置为(x1＝0,y1＝0)，最终位置(xn＝0,yn＝0)，由此识别出该水上物体的移动方向为垂面移动方向，此时预警系统的信息处理装置开始检测水上物体高度，即检测水上物体的最高点纵坐标y。
在另一个实施例中，所述识别所述水上物体的物体移动方向，包括：
检测所述水上物体的运动轨迹，以及，检测所述水上物体的成像尺寸；解析所述运动轨迹和所述成像尺寸，得到所述物体移动方向。
其中，运动轨迹是指水上物体在采集图像中被标记初始位置，至最终位置之间的运动轨迹。
其中，成像尺寸是指水上物体在采集图像中，占图像画面的面积比例。
具体实现中，预警系统的信息处理装置在采集图像中定位到水上物体之后，要识别水上物体的物体移动方向，首先要检测水上物体的运动轨迹，即信息处理装置通过标记多帧采集图像中水上物体的位置，得到水上物体在实际移动过程中呈现于采集图像上的初始位置和最终位置，分析得到以两个位置为端点的运动轨迹线，即可得到水上物体的运动轨迹。此外，信息处理装置还同时检测水上物体在实际移动过程中，表现在多帧采集图像中的成像尺寸，即信息处理装置通过标记多帧采集图像中水上物体的成像尺寸，得到水上物体在实际移动过程中呈现于采集图像中的逐渐变化的成像尺寸，从而得到成像尺寸的变化趋势。解析所得运动轨迹和成像尺寸之后，进一步分析即可得到水上物体的物体移动方向。
例如，预警系统的信息处理装置通过标记多帧采集图像，得到水上物体的初始位置为(x1＝0,y1＝0)最终位置为(xn＝0,yn＝0)，由此得到该水上物体的运动轨迹是一个定点。同时，信息处理装置还检测到该水上物体在多帧采集图像中的成像尺寸呈变大趋势。因此，可解析出该水上物体的物体移动方向为垂面移动方向。
在另一个实施例中，所述解析所述运动轨迹和所述成像尺寸，得到所述物体移动方向，包括：
若所述运动轨迹为横直线、所述成像尺寸不变，则确定所述物体移动方向为水平移动方向；若所述运动轨迹为定点、所述成像尺寸变大，则确定所述物体移动方向为所述垂面移动方向。
其中，水平移动方向是指水上物体在采集图像中，在水面上平行于采集图像画面移动的方向。
具体实现中，由于摄像机的成像画面与水面垂直，因此水上物体在摄像机的成像画面中，其运动轨迹只能呈现为一条横直线，或一个定点。预警系统的信息处理装置检测得到水上物体的运动轨迹，以及成像尺寸之后，若运动轨迹为一条横直线，说明水上物体并非垂直于摄像机的成像画面移动；若成像尺寸变小，说明水上物体并非是靠近摄像机方向而移动。因此，当水上物体在采集图像中的运动轨迹为横直线、成像尺寸不变时，即可确定水上物体的物体移动方向为水平移动方向；当水上物体在采集图像中的运动轨迹为定点、成像尺寸逐渐变大时，可确定水上物体的物体移动方向为垂面移动方向。
例如，信息处理装置检测到水上物体在采集图像中的运动轨迹为定点、成像尺寸变大，则可确定水上物体的物体移动方向为垂面移动方向。
在另一个实施例中，在所述步骤S130之前，还包括：
当所述水上物体高度超过所述超限预警高度时，检测超限持续时间；判断所述超限持续时间是否达到预设的超限时间阈值；若是，则生成所述高度超限预警信号。
其中，超限持续时间是指水上物体高度超过超限预警高度的持续时间，例如，5s、10s、15s。
其中，超限时间阈值是指预设的水上物体高度可允许的最大超限时间，例如，10s。
其中，高度超限预警信号是指提示水上物体高度超限的预警信号。
具体实现中，由信息处理装置解析水上物体的最高点纵坐标，以及表示超限预警高度的“固定水平线”纵坐标，进而将两个纵坐标传输至预警装置。当预警装置判断出水上物体的最高点纵坐标大于“固定水平线”的纵坐标时，预警装置开始计算两者纵坐标大小关系保持不变的持续超限时间，即计算水上物体高度超限的超限持续时间。当超限持续时间达到了预设的超限时间阈值时，预警装置立即生成高度超限预警信号。
例如，信息处理装置检测到水上物体的最高点纵坐标为“6”，而表示超限预警高度的“固定水平线”纵坐标为“5”，将纵坐标的检测具体值传输至预警装置之后，预警装置判断该水上物体高度超限，且开始计算超限持续时间。若设定超限时间阈值为“10s”，则当超限持续时间达到“10s”时，预警装置立即生成高度超限预警信号，以便之后输出该预警信号提示水上物体高度超限。
在另一个实施例中，在所述步骤S110之前，还包括：
检测环境亮度；判断所述环境亮度是否符合预设的环境亮度要求；若否，则生成红外成像信息；发送所述红外成像信息至摄像机；所述摄像机用于在接收到所述红外成像信息时进行红外图像采集，并将采集的红外图像作为所述水上物体图像。
其中，环境亮度是指摄像机成像画面中的亮度，例如，200nit(尼特)、400nit。
其中，环境亮度要求是指一个预设的最低亮度，例如，300nit。
其中，红外成像信息是指用于指示摄像机进行红外图像采集的信息。
具体实现中，图像采集装置中的摄像机在采集水上物体图像之前，首先对成像画面中所摄的环境亮度进行检测，将检测到的环境亮度传输至信息处理装置之后，由信息处理装置判断该检测到的环境亮度是否达到了预设的环境亮度要求，若未达到预设的环境亮度要求，将生成红外成像信息，并将此信息传输至图像采集装置中的摄像机，以使摄像机在接收到红外成像信息之后，开启红外热成像功能采集水上物体图像，以此避免摄像机采用普通模式在环境亮度低时采集图像，导致信息处理装置无法识别水上物体。
当然，本实施例中的摄像机不仅包括红外采集功能，还可以包括热成像、夜视等功能，以使摄像机在特殊环境下仍然能够采集到可识别水上物体的图像。例如，信息处理装置生成热成像信息后，传输至采集装置，由采集装置控制摄像机采集关于水上物体的热成像图像。
例如，图像采集装置中的摄像机检测到当前成像画面中的环境亮度为“250nit”，将环境亮度“250nit”传输至信息处理装置后，信息处理装置读取到预设的环境亮度要求为“300nit”，进而生成红外成像信息，并将此信息传输至摄像机，以使摄像机在接收到红外成像信息之后，采集水上物体的红外图像。
根据本发明实施例，预警系统在判断水上物体高度是否超限前，首先利用摄像机云台调整摄像角度，在保证摄像角度是与水面平行的基础上，进一步识别水上物体的物体移动方向，在根据水上物体的运动轨迹和成像尺寸判断出物体移动方向为垂面移动方向之后，进而判断当前采集图像中的水上物体高度是否超限，并在得到判断结果超限时计算超限持续时间，以此输出准确率较高的预警信号。此外，预警系统还设置了红外成像功能，进一步提高了预警系统对水上物体高度预警的准确率。
应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种预警系统，包括图像采集装置210、信息处理装置220、水平检测装置230、摄像机云台240、预警装置250，其中：
图像采集装置210，用于采集水上物体图像；
信息处理装置220，用于检测所述水上物体图像的水上物体高度；
水平检测装置230，用于检测摄像角度；
摄像机云台240，用于调整所述摄像角度，以使所述摄像角度与水面平行；
预警装置250，用于判断所述水上物体高度是否超过预设的超限预警高度，并在所述水上物体高度超过所述超限预警高度时，输出高度超限预警信号。
上述预警方法中，预警系统通过在摄像机成像画面中设置一条“固定水平线”来表示超限预警高度，并通过对成像画面进行XY轴坐标系处理，进一步获取水上物体图像中超限预警高度的坐标，以及水上物体的坐标。当检测到摄像角度与水面平行时，获取采集图像中“固定水平线”的纵坐标和水上物体的纵坐标，即可判断出水上物体高度是否超过了超限预警高度，以便在水上物体高度超限时输出预警信号。通过本实施例采用的方法，降低了数据的处理难度，避免了由于水上物体总高度测量不准确而导致的预警准确率低的问题，提高了对水上物体高度预警的准确率。
在另一个实施例中，信息处理装置220包括：
角度分析模块，用于判断所述摄像角度是否符合预设的水平摄像角度；
控制模块，用于若所述摄像角度不符合预设的水平摄像角度，则控制所述摄像机云台调整所述摄像角度。
在另一个实施例中，信息处理装置220还包括：
物体定位模块，用于定位所述水上物体图像中的水上物体；
方向识别模块，用于识别所述水上物体的物体移动方向；
方向判断模块，用于判断所述物体移动方向是否符合预设的垂面移动方向；
高度检测模块，用于当所述物体移动方向符合预设的垂面移动方向时，检测所述水上物体高度。
在另一个实施例中，方向识别模块包括：
检测子模块，用于检测所述水上物体的运动轨迹，以及，检测所述水上物体的成像尺寸；
解析子模块，用于解析所述运动轨迹和所述成像尺寸，得到所述物体移动方向。
在另一个实施例中，解析子模块还用于若所述运动轨迹为横直线、所述成像尺寸不变，则确定所述物体移动方向为水平移动方向；若所述运动轨迹为定点、所述成像尺寸变大，则确定所述物体移动方向为所述垂面移动方向。
在另一个实施例中，预警装置250包括：
时间检测模块，用于当所述水上物体高度超过所述超限预警高度时，检测超限持续时间；
时间判断模块，用于判断所述超限持续时间是否达到预设的超限时间阈值；
信号生成模块，用于当所述超限持续时间达到预设的超限时间阈值时，生成所述高度超限预警信号。
在另一个实施例中，图像采集装置210包括：
亮度检测模块，用于检测环境亮度；
亮度判断模块，用于判断所述环境亮度是否符合预设的环境亮度要求；
信息生成模块，用于当所述环境亮度不符合预设的环境亮度要求时，生成红外成像信息；
红外采集模块，用于发送所述红外成像信息至摄像机；所述摄像机用于在接收到所述红外成像信息时进行红外图像采集，并将采集的红外图像作为所述水上物体图像。
根据本发明实施例，预警系统在判断水上物体高度是否超限前，首先利用摄像机云台调整摄像角度，在保证摄像角度是与水面平行的基础上，进一步识别水上物体的物体移动方向，在根据水上物体的运动轨迹和成像尺寸判断出物体移动方向为垂面移动方向之后，进而判断当前采集图像中的水上物体高度是否超限，并在得到判断结果超限时计算超限持续时间，以此输出准确率较高的预警信号。此外，预警系统还设置了红外成像功能，进一步提高了预警系统对水上物体高度预警的准确率。
为了便于本领域技术人员深入理解本发明实施例，以下将结合图3说明一个具体示例。图3是一个实施例中预警方法的应用场景图。从图中可见，包括水上建筑物310、摄像机320、水上物体330，摄像机320设置在水上建筑物310的支柱上，其具体所在位置即为预定的超限预警高度。当水上物体出现在水面上，并进入到摄像机320的成像画面中时，摄像机320开始采集水上物体图像，同时检测摄像角度，当且仅当摄像角度调整到与水面平行时，预警系统方才检测水上物体图像中的水上物体高度。由于实际预设的超限预警高度在摄像机320的成像画面中为一条“固定水平线”，故此从图中可看出，预警系统仅需分析采集图像中水上物体高度是否超过该“固定水平线”，即预警系统仅需在图像中解析得到水上物体的最高点纵坐标值，进而与表示超限预警高度的“固定水平线”纵坐标值作比较，即可判断出水上物体高度是否超过预设的超限预警高度，并在水上物体高度超过超限预警高度时，输出高度超限预警信号。
为了拓展本发明预警方法的适用范围，摄像机320采用一种高清摄像机，且该高清摄像机叠加了红外热成像功能，以增强预警系统的识别准确率，保证预警系统在夜间环境亮度较低时，仍然可以识别水上物体高度，进而判断水上物体高度是否超限。
关于预警系统的具体限定可以参见上文中对于预警方法的限定，在此不再赘述。上述预警系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图4所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和显示屏。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种预警方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏。
本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
采集水上物体图像，并检测所述水上物体图像的水上物体高度；
检测摄像角度，当所述摄像角度与水面平行时，判断所述水上物体高度是否超过预设的超限预警高度；
若是，则输出高度超限预警信号。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
判断所述摄像角度是否符合预设的水平摄像角度；若否，则调整所述摄像角度，直至所述摄像角度与水面平行。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
定位所述水上物体图像中的水上物体；识别所述水上物体的物体移动方向；判断所述物体移动方向是否符合预设的垂面移动方向；若是，则检测所述水上物体高度。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
检测所述水上物体的运动轨迹，以及，检测所述水上物体的成像尺寸；解析所述运动轨迹和所述成像尺寸，得到所述物体移动方向。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
若所述运动轨迹为横直线、所述成像尺寸不变，则确定所述物体移动方向为水平移动方向；若所述运动轨迹为定点、所述成像尺寸变大，则确定所述物体移动方向为所述垂面移动方向。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
当所述水上物体高度超过所述超限预警高度时，检测超限持续时间；判断所述超限持续时间是否达到预设的超限时间阈值；若是，则生成所述高度超限预警信号。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
检测环境亮度；判断所述环境亮度是否符合预设的环境亮度要求；若否，则生成红外成像信息；发送所述红外成像信息至摄像机；所述摄像机用于在接收到所述红外成像信息时进行红外图像采集，并将采集的红外图像作为所述水上物体图像。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
采集水上物体图像，并检测所述水上物体图像的水上物体高度；
检测摄像角度，当所述摄像角度与水面平行时，判断所述水上物体高度是否超过预设的超限预警高度；
若是，则输出高度超限预警信号。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
判断所述摄像角度是否符合预设的水平摄像角度；若否，则调整所述摄像角度，直至所述摄像角度与水面平行。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
定位所述水上物体图像中的水上物体；识别所述水上物体的物体移动方向；判断所述物体移动方向是否符合预设的垂面移动方向；若是，则检测所述水上物体高度。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
检测所述水上物体的运动轨迹，以及，检测所述水上物体的成像尺寸；解析所述运动轨迹和所述成像尺寸，得到所述物体移动方向。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
若所述运动轨迹为横直线、所述成像尺寸不变，则确定所述物体移动方向为水平移动方向；若所述运动轨迹为定点、所述成像尺寸变大，则确定所述物体移动方向为所述垂面移动方向。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
当所述水上物体高度超过所述超限预警高度时，检测超限持续时间；判断所述超限持续时间是否达到预设的超限时间阈值；若是，则生成所述高度超限预警信号。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
检测环境亮度；判断所述环境亮度是否符合预设的环境亮度要求；若否，则生成红外成像信息；发送所述红外成像信息至摄像机；所述摄像机用于在接收到所述红外成像信息时进行红外图像采集，并将采集的红外图像作为所述水上物体图像。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种预警方法，其特征在于，包括如下步骤：
采集水上物体图像，并检测所述水上物体图像中的水上物体高度；
检测摄像角度，当所述摄像角度与水面平行时，判断所述水上物体高度是否超过预设的超限预警高度；
若是，则输出高度超限预警信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测摄像角度之后，还包括：
判断所述摄像角度是否符合预设的水平摄像角度；
若否，则调整所述摄像角度，直至所述摄像角度与水面平行。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集水上物体图像之后，还包括：
定位所述水上物体图像中的水上物体；
识别所述水上物体的物体移动方向；
判断所述物体移动方向是否符合预设的垂面移动方向；
若是，则检测所述水上物体高度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述识别所述水上物体的物体移动方向，包括：
检测所述水上物体的运动轨迹，以及，检测所述水上物体的成像尺寸；
解析所述运动轨迹和所述成像尺寸，得到所述物体移动方向。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述解析所述运动轨迹和所述成像尺寸，得到所述物体移动方向，包括：
若所述运动轨迹为横直线、所述成像尺寸不变，则确定所述物体移动方向为水平移动方向；
若所述运动轨迹为定点、所述成像尺寸变大，则确定所述物体移动方向为所述垂面移动方向。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输出高度超限预警信号之前，还包括：
当所述水上物体高度超过所述超限预警高度时，检测超限持续时间；
判断所述超限持续时间是否达到预设的超限时间阈值；
若是，则生成所述高度超限预警信号。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集水上物体图像之前，还包括：
检测环境亮度；
判断所述环境亮度是否符合预设的环境亮度要求；
若否，则生成红外成像信息；
发送所述红外成像信息至摄像机；所述摄像机用于在接收到所述红外成像信息时进行红外图像采集，并将采集的红外图像作为所述水上物体图像。
8.一种预警系统，其特征在于，包括：
图像采集装置，用于采集水上物体图像；
信息处理装置，用于检测所述水上物体图像中的水上物体高度；
水平检测装置，用于检测摄像角度；
摄像机云台，用于调整所述摄像角度，以使所述摄像角度与水面平行；
预警装置，用于判断所述水上物体高度是否超过预设的超限预警高度，并在所述水上物体高度超过所述超限预警高度时，输出高度超限预警信号。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1或7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1或7中任一项所述的方法的步骤。
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