CN109917414A - 一种基于激光技术的船舶干舷测定方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于激光技术的船舶干舷测定方法，包括步骤A、基于激光传感器的采集数据获取目标船舶的扫描点的图像，区分出位于目标船舶上垂直方向的线条和水平方向的线条；B、基于步骤A所区分出的线条，分别确定出目标船舶的垂直面和水平面；C、分别在所述垂直面和水平面中选取代表目标船舶船舷位置的扫描点，基于不同条件择一作为目标船舶的船舷位置，测定目标船舶干舷。对应还提供一种实现上述方法的系统，通过激光传感器采集到船舶相关数据，对这些数据进行处理并得船舷位置，并基于不同条件选择最优的船舷位置作为该船舶的干舷测量值。相比于现有技术通过3D建模再取甲板高度等复杂方案测量出的并不精确的数据，上述测定方法更为准确。

Description

一种基于激光技术的船舶干舷测定方法及系统

技术领域

本发明涉及船舶监控技术领域，特别是一种基于激光技术的船舶干舷测定方法及系统。

背景技术

在现有测量船舷高度的技术中，首先利用激光器扫描船舶，形成点云图，然后分析船舶点云图找到船舷所在大致位置，取甲板高度。再结合水面到激光器的高度，可算得甲板部分距离水面的高度，即对应船舶干舷。该数据现在还是部门测量船舶是否存在超载、超吃水现象的重要依据。

在计算船舶干舷高度时，首先通过3D建模，再取甲板高度。这种方法对船型要求较高，而实际中，大多数货船形状多样，所装货物也不尽相同，这导致在建模不能准确判断出应该取的测量点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于激光技术的船舶干舷测定方法，通过激光传感器采集到船舶相关数据，然后对这些数据进行处理并得船舷位置，并基于不同条件来选择一个最优的船舷位置作为该船舶的干舷测量值输出。相比于现有技术通过3D建模再取甲板高度等复杂方案测量出的并不精确的数据，上述测定方法更为准确。

所述基于激光技术的船舶干舷测定方法包括步骤：

A、基于激光传感器的采集数据获取目标船舶的扫描点的图像，区分出位于目标船舶上垂直方向的线条和水平方向的线条；

B、基于步骤A所区分出的线条，分别确定出目标船舶的垂直面和水平面；

C、分别在所述垂直面和水平面中选取代表目标船舶船舷位置的扫描点，基于不同条件择一作为目标船舶的船舷位置，测定目标船舶干舷。

其中，步骤A中，所述区分出位于目标船舶上垂直方向的线条包括：

选择在水面高度以上的扫描点，判断在同一扫描周期内，相邻两个扫描点的x坐标是否在容差范围内，若是则表示所述相邻两个扫描点属于同一垂直方向的线条；所述x坐标对应水平方向；

若否，则继续判断是否出现连续多个扫描点之间的x坐标均不在所述容差范围以内，若是则表示相邻两个扫描点中的前一个扫描点作为该条垂直方向线条的最后一个扫描点。

由上，首先只选择在水面上方一定容差范围内的扫描点，这就基本规避了水面以下的扫描点和贴近水面的水平方向扫描点，即剩下的扫描点大都为垂直方向。进一步的基于误差校正的算法，将扫描出来的缺乏排列层次的线条进行标准化处理，从而为后续的定位提供基础。

其中，区分出位于目标船舶上水平方向的线条包括：

获取目标船舶的左、右边界，所述目标船舶的左、右边界与所述垂直方向的线条之间的线条为水平方向的线条。

由上，由于水平方向的线条往往难以界定，通过确定船舶宽度后，结合前面步骤已区分出的垂直方向的线条，即可快捷准确的确定出水平方向的线条。

其中，所述获取目标船舶的左、右边界包括：

对于左、右任一边界，遍历各扫描周期的扫描数据组{{z1xn}、{z2xn}、…、{znxn}}，在各扫描数据组中，以x坐标最小的扫描点为基准，如果在当前扫描点位于待确认边界的反向预设距离内有预设数量的扫描点存在，则确认当前扫描点为边界；

扫描数据组中z1～zn分别表示第1～第n个扫描周期；xn表示各扫描周期中的第n个扫描点的x坐标。

由上，基于左边界点右侧，以及右边界的左侧都会存在一定数量的扫描点，基于该原理进行判断，可以在无需构建完整3D模型的情况下准确的识别目标船舶的左、右边界。

其中，步骤A中，还包括基于与激光传感器所扫描的垂直方向和水平方向所在的二维平面相垂直的z轴为基准，对目标船舶进行船体校正的步骤。

由上，通过船体校正，将船舶的行进方向在扫描图像上进行校正，使其尽可能的平行于z轴，即垂直于激光传感器的扫描平面，由此可以在后续的船舶干舷确定过程中，降低噪声，进而提高精准度。

其中，所述船体校正的步骤包括：遍历各扫描周期中的中垂直方向的最长线条，该线条与z轴的偏差表征船体斜率；

基于该斜率对目标船舶图像进行修正，消除所述斜率；

所述z轴上的坐标与所述各扫描周期线性对应。

由上，通过提取扫描点在各扫描周期中的最长连续线，枚举所有扫描点后，找出来的最长线是质量比较好的，能够近似代表船体的z轴朝向，将该直线进行拟合以得出斜率也更为准确。

其中，步骤B包括：遍历垂直方向的线条和水平方向的线条，求取每条线条的x坐标和z值的平均值垂直、水平，

以垂直方向的任一线条为基准线，当确认存在不属于其他垂直面或与基准线的平均值在预设范围内的垂直方向线条时，便将该线条与基准线组成所述垂直面；

以水平方向的任一线条为基准线，当确认存在不属于其他水平面或与基准线的平均值在预设范围内的水平方向线条时，便将该线条与基准线组成所述水平面。

由上，首先从垂直方向的线条中取出一条线作为基准线，以此线作为基准，沿扫描周期遍历，凡是与基准线在一定容差范围内的线均可组成一个平面。如果以此基准线沿周期向后遍历一定数量的线后，全部没有在规定容差范围内，则以此线后的第二条线作为基准线，继续比较。以此规则便可找到所有的垂直面。水平面同理，从而可以确定出目标船舶的所有平面。

其中，步骤C中，选取代表目标船舶船舷位置的扫描点包括：

遍历所有垂直面和水平面，筛选出同时满足以下条件的垂直面和水平面：各平面中每条线的最小y坐标的平均值位于水面以上、各平面中x坐标的极值大于船体左、右任一边界的x坐标；

遍历筛选出的平面中的线条，当存在线条中的y坐标最小值与该平面y坐标的平均值差在设定范围内时，则该线条y坐标最小值对应的扫描点为船舷位置。

由上，在已确定出的平面中，确保该平面位于水平以上且过滤掉船体的最外侧的平面的干扰点之后的符合条件的扫描点为船舷位置点。

其中，步骤C中，基于不同条件择一作为目标船舶的船舷位置，测定目标船舶干舷包括：水平面上船舷位置的y坐标在距离垂直面上船舷位置y坐标下方预设范围内时，选择水平面上船舷位置为测定位置测定目标船舶干舷。

由上，是考虑到在能检测到水平面上的船舷位置的情况下，由于水平面更接近于水面，因此选择水平面上的船舷位置进行测定为更接近真实情况。

其中，步骤C中，基于不同条件择一作为目标船舶的船舷位置，测定目标船舶干舷还包括：垂直面上船舷位置的y坐标在水平面船舷位置的y坐标下方时，选择水平面上船舷位置为测定位置测定目标船舶干舷。

由上，是考虑到由于船舶水平面的最外边界也存在有垂直面，但该垂直面实则为船舶的最外侧而非甲板挡板，如果是船舶的最外，其y坐标自然在水平面以下。为了杜绝上述情况发生，当检测当上述情况时，则认为是垂直面的选定出现错误，故此选择水平面上的船舷位置进行测定为更接近真实情况。

对应的，本申请所提供的一种基于激光技术的船舶干舷测定系统，

包括激光传感器，

计算平台，用于执行前述基于激光技术的船舶干舷测定方法中的步骤A、B和C。

附图说明

图1为本发明基于激光技术的船舶干舷测定方法的流程图；

图2为本发明激光传感器的测试原理示意图；

图3为组成甲板挡板所在的垂直面的扫描点示意图；

图4(A)为对船舶角度进行修正前的示意图；

图4(B)为对船舶角度进行修正后的示意图；

图5为确定出的船舶宽度的示意图；

图6为组成甲板挡板所在的垂直面和船舷所在的水平面的扫描点示意图；

图7为选择出的模板船舶船舷点的示意图；

图8为实现基于激光技术的船舶干舷测定方法的系统原理图。

具体实施方式

下面参见图1～图8对本发明所述的基于激光技术的船舶干舷测定方法及系统进行详细说明。

如图1所示，本方法包括以下步骤：

S101：将激光传感器所采集的数据进行预处理。

结合图2所示，在桥梁的下端面，对应船舶通过位置安装至少2个激光传感器。图中h₁表示水面距离激光传感器的垂直距离，h₂表示船舷距离激光传感器的垂直距离，L表示激光传感器到被测物体(船舷)的直线距离，r表示L在垂直方向上的偏离角度，h₂＝L×cos(r)。h₃表示船舷高度，h₃＝h₁-h₂。

激光传感器每扫描一次，就生成一个扫描周期的数据。这些数据为被扫描物体(船舶)的横截面到激光传感器的距离数据。一般来说，激光传感器扫描的角度分辨率为0.25°，扫描的角度范围约在-5°～185°之间。因此一个扫描周期可以采集到约760个扫描点。对于船舶的测量，需要成百上千个扫描周期才能完成扫描。

在测定前，需要对激光传感器采集的数据进行预处理，主要包括坐标系的变换。对应图2左侧的激光传感器对船舶的左侧面进行扫描，右侧的激光传感器对船舶的右侧面进行扫描。两激光传感器以极坐标的形式反馈数据。因此，需要将反馈数据转换为直角坐标系形式，直角坐标系采用(x,y)表示。其中x为扫描切面对应的水平方向，y为扫描切面对应的垂直方向。以激光传感器为原点，其上方的扫描点y坐标为正，下方的扫描点y坐标为负，右侧的扫描点x坐标为正，左侧的扫描点x坐标为负。具体转换方式为现有技术，在此不再赘述。

由于桥梁存在一定的宽度，单一激光传感器很难覆盖整个航道，同时由于激光器的位置等限制，不同位置经过的船扫描效果不同。因此，需要安装至少2个激光器为一组。根据每个激光器的位置及扫描结果调整，将一组激光器扫描结果值进行合并，通过矩阵计算及调优，得到一个统一的船舶测量数据。

S102：识别船舶、水面和干扰物。

由于船舶行驶在水域中，激光传感器在采集船舶数据的同时也会将水面数据和桥墩等干扰物采集到。由此，在进行测定之前，需要将水面、干扰物和船舶分离。由于有船舶通过和没有船舶通过时激光传感器所采集到的数据存在明显差异，由此基于该差异便区分出船体和水面区域。通过正态分布来描述水面分布规律，例如激光传感器检测船舶通过需要1000个采集周期，则可以200个周期为单位，判断前后200周期数据方差以判断是否有船舶出现。如果方差大于阈值，则证明相应的区域有船舶出现，其他无船舶通过的区域即为水面区域。如果两个方差相差小于阈值，这证明没有船舶经过，此时则选择方差较小的那部分计算水面高度。由于水面不是一个纯平面而是存在很多波浪的，因此，在计算水面高度时主要利用取多周期数据的平均值。包括获取y值小于零且x值绝对值小于200mm(200mm为经验值)的扫描点进行排序，取排序后的中位数计算水面高度。具体计算公式采用现有技术，在此不再赘述。

确定出水面高度后，当出现连续大量位于水面之上的扫描点时说明有船舶经过，从而进行记录。为了提高容错，本实施例中对水面高度设置一定容差范围，由此是考虑到水面并非完全是平面，所以采用一定容差范围作为缓冲。

进一步的，当激光传感器安装在桥上或岸边时，会将桥墩或岸边的墙壁等干扰物存在。基于上述干扰物具体稳定性、长期性的特征，在进行前后周期对比时，未发生变化的区域即为上述干扰物。更进一步的，还包括扫描到的飞鸟等，这些扫描点的特点是数据量小，且扫描到的位置在不同周期中的差异很大。由此，也作为干扰物处理。在图像处理过程中，需隐藏上述干扰物。

S103：对船舶数据进行船体校正。

激光传感器对二维平面区域进行扫描，该二维平面区域与船舶的行进方向大体垂直。本步骤首先确定船舶两侧的垂直方向的线条，所述垂直方向所对应的垂直面即对应为船舶的甲板挡板。

将步骤S102中所确定的水面容差范围以下的扫描点和确定出的干扰物进行隐藏，保留下来的扫描点被认为是位于水面容差范围以上的扫描点，从而为接下来的计算节省运算量。进一步的，对保留下来的扫描点进行着色处理，从而便于识别。

在当前扫描周期，判断相邻两个扫描点之间的x坐标的容差。若相邻两个扫描点之间的x坐标在容差范围以内(这里的范围可以根据实际情况进行调整)，则进一步判断在先的扫描点是否为着色点。若是，则说明这两个扫描点在规定的范围内可以组成直线，如果前一个扫描点已经着色，说明前一个扫描点已经属于某条直线，且后一个扫描点仍属于该条直线，则一并进行着色处理；若否，则继续判断是否出现连续多个扫描点之间的x坐标均不在容差范围以内，若均不在容差范围以内，则表示前一个扫描点作为该条直线的最后一个扫描点。将该直线的存储向量存储为二维向量，所述二维向量用来表示垂直方向的直线。

遍历上述二维向量，如果出现同一个扫描周期的不同直线之间的x坐标的容差在一定范围内就将其合并。这里每条线的x坐标是该直线中每个扫描点的x坐标的平均值。合并的方法是将前一周期直线中的扫描点依次合并进后一周期的直线中。图3所示，图中实线箭头对应指出的扫描点即为确定后的垂直方向的直线的示意图。

将前述直角坐标系进行三维扩展，三维坐标系表示为(x,y,z)，z轴对应所述船舶的行进方向，即与激光传感器的扫描平面呈垂直的方向。不难理解，所述z轴的坐标与前述各扫描周期呈线性对应关系。提取前述二维向量中各扫描点在各扫描周期中的最长连续线，枚举所有扫描点后，找出来的最长线是质量比较好的，能够近似代表船体的Z轴朝向，将该直线进行拟合以得出斜率。

基于该斜率，对于二维向量所表示的船舶平面进行角度修正，将其倾斜度调整为平行于z轴。如图4(A)和图4(B)分别示出了修正前和修正后的示意图。通过本步骤的修正，将船舶的行进方向在图像上进行校正，使其尽可能的平行于z轴，即垂直于激光传感器的扫描平面，由此可以在后续的船舶干舷确定过程中，降低噪声，进而提高精准度。

S204：确定船舷点，并基于此确定目标船舶是否超载。

本步骤中包括以下子步骤：

S204-1:确认船舶宽度。

确认船舶宽度需满足以下条件：

①仅保留在步骤S202中所述的水面高度容差范围以上的扫描点。

由此是为了过滤掉水面以下的扫描点，因为船体最外侧最宽的部分通常为船宽，这部分除极端情况外，船体最外侧最宽处不会在水面以下，所以这里考虑将水面以下点排除掉。

②过滤掉x坐标为0的扫描点。

由于激光传感器通常安装在桥墩处，激光传感器正下方的扫描点x坐标为0，而正常情况下，船舶在过桥时会与桥墩有一定距离，所以这里考虑排除x坐标为0的扫描点。

在确认船舶宽度时，需两个激光传感器配合进行，分别获取船舶的左右宽度，再进行合成。

首先以获取船舶左边界为例说明：遍历留存数据，基于相同的z轴数据，将x坐标进行降序排序。具体来说，第1组z轴数据组{z₁x_n}表示为{z₁x₁、z₁x₂、…、z₁x_n}，其中x₁＜x₂＜…＜x_n。从最小zx₁开始并以其为基准点，如果在其右侧一定范围(例如0.5米)内有一定量(例如100个)的扫描点，则确认为船舶的左边界；如果没有找到一定量的扫描点则接着以zx₂为基准点继续查找，以此类推。最终遍历各z轴数据{{z₁x_n}、{z₂x_n}、…、{z_nx_n}}，直至找到船舶左边界，同理再找到船舶右边界。

在找船体时，如果是在船舶右侧的激光传感器，寻找船舶左边界的时候是在基准点右侧一定范围内寻找所述一定量的扫描点。如果是在船舶左侧的激光传感器，则取基准点右侧小于左侧所取的范围内找所述一定量的扫描点。这里的考虑是，如果船舶在激光传感器左侧则船舶左侧的扫描点会比较分散，所以点的密度较低，要达到一定量的点需要的宽度也较大。

通过两个激光传感器的扫描，形成两个船舶点云图，再将左右两个激光器扫描的图像数据进行整合，最后会得到一个如图5所示的完整清晰的船舶扫描图。通过计算，船左边界坐标x_a与右边界坐标x_b之差应大于4米(根据海事局提供的数据，船舶的宽的均大于4米)，如果此条件不满足则不能确定所求结果即为船舶宽度。

S204-2:确认甲板挡板所在的垂直面和船舷所在的水平面。

确认船舶宽度后，在船舶左、右两边界和步骤S203所确定出的垂直方向线条之间的线条为水平方向的线条。在确认水平方向的线条时，不必遍历船舶的每一个点，可以将船舶去头去尾，船身部分根据激光传感器的位置选取其一定比例的外侧，这部分区域作为船舷，从而可以节省运算量。结合图3和图6，图中实线箭头所指向的即为垂直方向的线条，虚线箭头所指向的为水平方向的线条。

遍历组成垂直方向的线条和水平方向的线条，求取每条线条的x坐标和z坐标的平均值即获取到垂直方向线条的均值和水平方向线条的均值。

以垂直方向线条为例，任选一线条作为基准线，查找依次满足以下条件的线组成垂直面：(1)此线不属于任何面；(2)此线的x坐标和z坐标与前述所求取的平均值的差值在一定范围内。

当连续一定数量线均与基准线不在同一平面，则不在继续向下遍历，以上就是找到的第一个垂直面。由于船舶并非为一个标准矩形，故垂直面可能包括多个。

上述基准线的选取规则为，首先从垂直方向的线条中取出一条线作为基准线，以此线作为基准，沿周期向后遍历，凡是与基准线在一定容差范围内的线均可组成一个平面。如果以此基准线沿周期向后遍历一定数量的线后，全部没有在规定容差范围内，则以此线后的第二条线作为基准线，继续比较。以此规则便可找到所有的垂直面。

为防止有遗漏掉的线，可以搜索不属于任何垂直面的垂直方向的线条，并以此线作为遗漏的基准线，分别沿扫描周期向前和向后搜索相比此垂直方向的线条满足以下两个条件的其他垂直方向线条：(1)搜索到的垂直方向线条已经属于一个平面；(2)搜索到的垂直方向线条的x坐标和z坐标与遗漏的基准线的x坐标和z坐标差值在一定范围以内。如找到满足上述条件的垂直方向线条，则将基准线归于找到的垂直方向线条所属的平面。

确认水平面的原理与上述组成垂直面相同，不再赘述。

综合船舶的特征，船舶甲板部分内侧一般存在甲板挡板，甲板挡板基本呈垂直面，即对应本申请所确定出的垂直面。而甲板基本呈水平面，即对应本申请所确定出的水平面，二者相互连接，分布在船体货舱段的两侧。

S204-3:分别在所述甲板挡板所在的垂直面和船舷所在的水平面上确认最优点。

仍以垂直面为例说明，将各垂直面的总点数与该垂直面所包含的垂直线个数相乘，计算得出一数值。将所有垂直面基于该数值进行降序排列。遍历所有垂直面筛选出同时满足以下条件的垂直面：

(1)垂直面中每条垂直线的最小y坐标的平均值位于水面容差范围以上；

(2)垂直面中x坐标的极值在大于船体右侧或左侧(预设的)一定距离。这么考虑是为了过滤掉船体的最外侧的平面。

如果找到一个符合以上标准的垂直面，将此垂直面中所有垂直线依据y坐标进行升序排序。遍历该垂直面中所有垂直线，如果存在垂直线的y坐标的最小值与该垂直面y坐标的平均值差在一定范围内，则该y坐标的最小值对应的扫描点为最优点，如果累计若干次都不满足上述条件则停止。

本步骤中所确认的最优点即为船舷点。不难理解，不同垂直面分别有确认出的船舷点。同理，在水平面中寻找最优点。

S204-4:选择船舷点。

当船舶严重超载(水平面接近水面甚至部分在水面以下)或距离激光器较远时，水平面仅有部分反馈信号甚至无反馈信号。此时，优先选择垂直面上的最优点作为船舷点。当船舶经过激光传感器下方水域时，垂直面无反馈信号，此时，优先选择水平面上的最优点作为船舷点。

此外在满足以下条件时会将水平面的最优点替换垂直面的最优点作为船舷点：

(1)水平面最优点的y坐标在距离垂直面最优点y坐标下方一定范围以内；

(2)垂直面最优点的y坐标在水平面最优点的y坐标以下；

条件(1)的考虑是因为此时水平面为最优点，条件(2)的考虑避免垂直面定位到了船舶的最外侧而非甲板挡板，从而导致定位错误。

定位到最优点后，相当于确认了船舶的船舷点，基于船舷高度计算公式即可完成船舶干舷测定，从而判断出是否超载。例如图7所示，图中画圈的部分即为通过比较后选择垂直面中的最优点作为船舶的船舷点。

如图8所示，本申请还包括一种实现船舶干舷测定方法的系统，包括以下构造：

数据提取模块，该模块对应激光传感器，较佳的，可由高精度云台带动激光传感器完成准确的扫描，并对采集到的数据进行预处理。

数据过滤模块，用于从预处理后的数据中分离出不属于船舶的数据(是否包括桥墩、飞鸟或墙壁)。

船身平面确认模块，用于计算以确认船身平面。

船身修正模块，用于修正非垂直于激光器扫描平面的船舶数据，使修正后的船身平行于航道。

船舷确定模块，基于船身确定船舷点，以进行干舷测，确定目标船舶是否超载。

本实施例中，上述数据过滤模块、船身平面确认模块、船身修正模块和船舷确定模块可集成为一计算平台，例如服务器、计算机或智能PAD等装置。

本发明在船体确定时，以点找线，以线找面的方法，快速的确定出船舶船舷的大致位置。船舷点确定的主要困难是遇到超载船舶时，船舶最外侧的船舷位置被水淹没，这导致激光传感器不能捕捉到此位置的有效数据，而此位置恰是测量绝大多数货船船舷高的最佳的位置，该位置即为本申请所述的最优点，这就使得单一的依靠测量船舶中间位置最外延平面的高度作为船舷高成为困难。而本发明技术方案同时采用垂直面和水平面来进行比较，从而大大增加了结果的准确度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种基于激光技术的船舶干舷测定方法，其特征在于，包括步骤：

A、基于激光传感器的采集数据获取目标船舶的扫描点的图像，区分出位于目标船舶上垂直方向的线条和水平方向的线条；

B、基于步骤A所区分出的线条，分别确定出目标船舶的垂直面和水平面；

C、分别在所述垂直面和水平面中选取代表目标船舶船舷位置的扫描点，基于不同条件择一作为目标船舶的船舷位置，测定目标船舶干舷。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中，所述区分出位于目标船舶上垂直方向的线条包括：

选择在水面高度以上的扫描点，判断在同一扫描周期内，相邻两个扫描点的x坐标是否在容差范围内，若是则表示所述相邻两个扫描点属于同一垂直方向的线条；所述x坐标对应水平方向；

若否，则继续判断是否出现连续多个扫描点之间的x坐标均不在所述容差范围以内，若是则表示相邻两个扫描点中的前一个扫描点作为该条垂直方向线条的最后一个扫描点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A中，区分出位于目标船舶上水平方向的线条包括：

获取目标船舶的左、右边界，所述目标船舶的左、右边界与所述垂直方向的线条之间的线条为水平方向的线条。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取目标船舶的左、右边界包括：

对于左、右任一边界，遍历各扫描周期的扫描数据组{{z₁x_n}、{z₂x_n}、…、{z_nx_n}}，在各扫描数据组中，以x坐标最小的扫描点为基准，如果在当前扫描点位于待确认边界的反向预设距离内有预设数量的扫描点存在，则确认当前扫描点为边界；

扫描数据组中z₁～z_n分别表示第1～第n个扫描周期；x_n表示各扫描周期中的第n个扫描点的x坐标。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中，还包括基于与激光传感器所扫描的垂直方向和水平方向所在的二维平面相垂直的z轴为基准，对目标船舶进行船体校正的步骤。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述船体校正的步骤包括：遍历各扫描周期中的中垂直方向的最长线条，该线条与z轴的偏差表征船体斜率；

基于该斜率对目标船舶图像进行修正，消除所述斜率；

所述z轴上的坐标与所述各扫描周期线性对应。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤B包括：遍历垂直方向的线条和水平方向的线条，求取每条线条的x坐标和z值的平均值

以垂直方向的任一线条为基准线，当确认存在不属于其他垂直面或与基准线的平均值在预设范围内的垂直方向线条时，便将该线条与基准线组成所述垂直面；

以水平方向的任一线条为基准线，当确认存在不属于其他水平面或与基准线的平均值在预设范围内的水平方向线条时，便将该线条与基准线组成所述水平面。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤C中，选取代表目标船舶船舷位置的扫描点包括：

遍历所有垂直面和水平面，筛选出同时满足以下条件的垂直面和水平面：各平面中每条线的最小y坐标的平均值位于水面以上、各平面中x坐标的极值大于船体左、右任一边界的x坐标；

遍历筛选出的平面中的线条，当存在线条中的y坐标最小值与该平面y坐标的平均值差在设定范围内时，则该线条y坐标最小值对应的扫描点为船舷位置。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C中，基于不同条件择一作为目标船舶的船舷位置，测定目标船舶干舷包括：水平面上船舷位置的y坐标在距离垂直面上船舷位置y坐标下方预设范围内时，选择水平面上船舷位置为测定位置测定目标船舶干舷。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤C中，基于不同条件择一作为目标船舶的船舷位置，测定目标船舶干舷还包括：垂直面上船舷位置的y坐标在水平面船舷位置的y坐标下方时，选择水平面上船舷位置为测定位置测定目标船舶干舷。

11.一种实现权利要求1～10所述方法的系统，其特征在于，包括激光传感器，

计算平台，用于执行步骤A、B和C。