CN112084972A - 航道卡口管理方法、系统、计算机设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及航道卡口管理方法、系统、计算机设备及存储介质，其技术方案要点是：包括：获取经过各个卡口的船舶的基本信息和图像信息；对经过各个卡口的船舶的图像信息进行图像分析得到经过各个卡口的船舶对应的行为信息；根据所述船舶对应的行为信息建立所述船舶对应的船舶模型，且关联显示所述船舶对应的行为信息与船舶模型；根据经过各个卡口的船舶的基本信息与对应的行为信息判断所述船舶是否异常；若所述船舶异常，则对所述船舶进行取证，得到船舶异常信息，并关联显示所述船舶对应的船舶模型与船舶异常信息，根据所述船舶异常信息对所述船舶发送预警；若所述船舶无异常，则抬杆放行；本申请具有快速识别船舶信息，方便对船舶进行监管的优点。
Description
技术领域
本发明涉及卡口管理技术领域，更具体地说，它涉及航道卡口管理方法、系统、计算机设备及存储介质。
背景技术
水上管理部门和航运单位主要是通过船舶进出港签证和第三方平台等系统了解各自辖区水域船舶进出情况，按照国务院简政放权的相关政策要求，水上管理部门和航运单位将船舶签证改为船舶报告制，船舶通过互联网船舶报告系统进行船舶进出港报告，不需要来水上管理部门窗口现场办理进出港手续，因此，部分船舶存在进出辖区不报告和乱报告的情况，同时有些船舶也存在故意关闭AIS设备的情况，使得水上管理系统平台不能检测到这些船舶。
为更好的做好水上船舶安全监管、充分掌握辖区船舶动态，水上管理部门大力推进智慧海事建设，进一步丰富智慧海事的辅助监管手段，在一些密集繁忙的地方建设卡口动态监管系统，有效获取过往船舶动静态信息，准确检测未开启AIS的船舶，对过往船舶进行流量统计和拍照取证。
目前有很对海面船舶进行监管的系统，但都是基于AIS系统，而且大部分渔船及中小船舶未安装AIS，且可以关闭，属于被动的监管模式，所以需要采用主动监管的方式，基于视觉(摄像机画面)基础，使用人工智能的手段满足此类要求，通过深度学习的技术手段对船舶进行检测、分类、船名牌的检测与识别。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供航道卡口管理方法、系统、计算机设备及存储介质，具有快速识别船舶信息，方便对船舶进行监管的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种航道卡口管理方法，包括：
获取经过各个卡口的船舶的基本信息和图像信息；所述船舶的基本信息包括船舶的AIS信息、船舶的载货类别信息和船舶的尺寸信息；
对经过各个卡口的船舶的图像信息进行图像分析得到经过各个卡口的船舶对应的行为信息；所述行为信息包括船舶的时间信息、船舶的图像船名信息、船舶的载重信息、船舶的图像载货类别信息、及船舶的船锚状态信息；
根据所述船舶对应的行为信息建立所述船舶对应的船舶模型，且关联显示所述船舶对应的行为信息与船舶模型；
根据经过各个卡口的船舶的基本信息与对应的行为信息判断所述船舶是否异常；若所述船舶异常，则对所述船舶进行取证，得到船舶异常信息，并关联显示所述船舶对应的船舶模型与船舶异常信息，根据所述船舶异常信息对所述船舶发送预警；若所述船舶无异常，则抬杆放行。
可选的，所述获取经过各个卡口的船舶的图像信息，包括：
获取各个卡口处的实时图像信息；
对所述实时图像信息进行图像识别，识别出船舶；
对所述船舶的船头、船尾和整体分别进行拍摄，得到船舶的船头图像信息、船舶的船尾图像信息和船舶的整体图像信息；
根据所述船舶的船头图像信息、船舶的船尾图像信息和船舶的整体图像信息得到船舶的图像信息。
可选的，所述对经过各个卡口的船舶的图像信息进行图像分析得到经过各个卡口的船舶对应的行为信息，包括：
根据所述船舶的船头图像信息和船舶的船尾图像信息对所述船舶的船头和船尾进行文字识别得到所述船舶的图像船名信息；
根据所述船舶的整体图像信息对船舶中部的载重线进行识别得到所述船舶的载重信息；
根据所述船舶的整体图像信息对船舶的外形及运载的货物进行识别，得到所述船舶的图像载货类别信息；
根据所述船舶的船头图像信息对船锚状态进行识别，得到所述船舶的船锚状态信息。
可选的，所述根据经过各个卡口的船舶的基本信息与对应的行为信息判断所述船舶是否异常，包括：
判断是否接收到船舶的AIS信息；
若没有接收到船舶的AIS信息，则判定所述船舶关闭AIS；
若接收到船舶的AIS信息，则根据所述船舶的AIS信息得到所述船舶的AIS船名信息；
将所述船舶的图像船名信息与船舶的AIS船名信息进行比对，判断所述船舶的AIS船名信息和船舶的图像船名信息是否一致；
若所述船舶的图像船名信息与船舶的AIS船名信息不一致，则判定所述船舶篡改AIS。
可选的，还包括：
预先划定锚地、抛卸区域和作业区域；
所述根据经过各个卡口的船舶的基本信息与对应的行为信息判断所述船舶是否异常，还包括：
根据所述船舶的载重信息判断船舶是否超载，若所述船舶中部的载重线处于水面下方则判定所述船舶超载；
根据所述各个卡口处船舶的船锚状态信息判断船舶是否下锚，若船舶下锚，则判断当前卡口处的水域是否为锚地，若当前卡口的水域不是锚地，则判定所述船舶违停；
若当前卡口的水域为锚地，则将所述船舶的图像载货类别信息与锚地水域信息进行比对，判断所述船舶的图像载货类别信息与锚地水域信息是否一致，若不一致则判定所述船舶违停；
判断当前卡口处的船舶的载重信息与该船舶在上一卡口处的载重信息相比是否一致；若当前卡口处的船舶的载重信息与该船舶在上一卡口处的载重信息相比不一致，则继续判断上一卡口至当前卡口的水域是否为抛卸区域或作业区域；若上一卡口至当前卡口的水域不是抛卸区域，且船舶的载重减轻，则判定该船舶非法抛卸；若上一卡口至当前卡口的水域不是作业区域，且船舶的载重增加，则判定该船舶非法作业；
根据当前卡口处船舶的时间信息与该船舶在上一卡口处的时间信息得到该船舶的区域航速；
根据该船舶的区域航速与安全航速阈值进行比对，若该船舶的区域航速大于所述安全航速阈值，则判定该船舶未采用安全航速；若该船舶的区域航速小于所述安全航速阈值，则判定该船舶存在失速风险。
可选的，所述对所述船舶进行取证，得到船舶异常信息，根据所述船舶异常信息对所述船舶发送预警，包括：
获取所述船舶的跟踪图像信息；
根据所述船舶的跟踪图像信息与基本信息进行判断，若该船舶存在异常，则判定所述船舶存在船舶异常信息，根据所述船舶异常信息向该船舶发送对应的船舶异常预警；若所述船舶无异常，则抬杆放行。
可选的，还包括：
收集航道信息，所述航道信息包括水文信息、天气信息、封航信息、水上施工信息和航道管制信息；
根据所述航道信息生成助航信息；
向所述船舶发送所述助航信息。
一种航道卡口管理系统，包括：
信息获取模块，用于获取经过各个卡口的船舶的基本信息和图像信息；所述船舶的基本信息包括船舶的AIS信息、船舶的载货类别信息和船舶的尺寸信息；
图像分析模块，用于对经过各个卡口的船舶的图像信息进行图像分析得到经过各个卡口的船舶对应的行为信息；所述行为信息包括船舶的时间信息、船舶的图像船名信息、船舶的载重信息、船舶的图像载货类别信息、及船舶的船锚状态信息；
模型建立模块，用于根据所述船舶对应的行为信息建立所述船舶对应的船舶模型；
模型显示模块，用于关联显示所述船舶对应的行为信息与船舶模型；
异常判断模块，用于根据经过各个卡口的船舶的基本信息与对应的行为信息判断所述船舶是否异常；若所述船舶异常，则对所述船舶进行取证，得到船舶异常信息，并关联显示所述船舶对应的船舶模型与船舶异常信息，根据所述船舶异常信息对所述船舶发送预警；若所述船舶无异常，则抬杆放行。
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上述的方法的步骤。
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上述的方法的步骤。
综上所述，本发明具有以下有益效果：通过采集各个卡口处的船舶的图像信息和基本信息，生成船舶模型，并在船舶模型中关联显示船舶的行为信息和船舶异常信息，从而对卡口处的船舶是否关闭AIS、船舶是否篡改AIS、船舶是否超载、船舶是否违停、船舶是否进行非法抛卸、船舶是否非法作业和船舶是否速度异常进行判断，有利于水上管理部门和航运单位对船舶进行监管。
附图说明
图1为本发明提供的航道卡口管理方法的流程示意图；
图2为图1中步骤100的流程示意图；
图3为本发明提供的航道卡口管理系统的结构框图；
图4为图3中信息获取模块的结构框图；
图5为本发明实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种航道卡口管理方法,如图1所示，包括：
步骤100、获取经过各个卡口的船舶的基本信息和图像信息；所述船舶的基本信息包括船舶的AIS信息、船舶的载货类别信息和船舶的尺寸信息；
步骤200、对经过各个卡口的船舶的图像信息进行图像分析得到经过各个卡口的船舶对应的行为信息；所述行为信息包括船舶的时间信息、船舶的图像船名信息、船舶的载重信息、船舶的图像载货类别信息、及船舶的船锚状态信息；
步骤300、根据所述船舶对应的行为信息建立所述船舶对应的船舶模型，且关联显示所述船舶对应的行为信息与船舶模型；
步骤400、根据经过各个卡口的船舶的基本信息与对应的行为信息判断所述船舶是否异常；若所述船舶异常，则对所述船舶进行取证，得到船舶异常信息，并关联显示所述船舶对应的船舶模型与船舶异常信息，根据所述船舶异常信息对所述船舶发送预警；若所述船舶无异常，则抬杆放行。
具体来说，在船舶经过的地方设置卡口点位，在卡口前端部署球机、AIS基站等前端采集设备，并配备流媒体及分析服务器等后台设备；卡口点位可设置在港口、码头、港区，对船舶的进出收费进行管理。
在实际应用中，图像信息采集的设备不仅限于球机，还可为各种光电摄像头、黑光摄像、雷达影像等手段；这里以球机为例，球机对经过卡口处的船舶的图像信息进行采集，AIS基站对经过卡口处的船舶的AIS信息进行收集；船舶的基本信息可通过船名在船舶管理数据库中搜索得到；然后对采集到的船舶的图像信息进行分析得到船舶的行为信息，其中，船舶的时间信息为船舶经过该卡口时的时间点，通常在图像信息中会对时间进行记录；船舶的图像船名信息是通过深度学习技术，对船上的船牌部分的文字进行识别，以识别出船名牌中的中文、英文和数字；船舶的中部具有用于标记船舶载重情况的载重线，根据船舶的载重线与水面位置关系能够得到船舶的载重信息；船舶按照载货类型可分为渔船、沙船和货船等，根据船舶的形状可识别出船舶是那种载货类别的船舶，即可得到船舶的图像载货类别信息；船舶的前部具有船锚，通过对船锚的识别可得到船舶的船锚状态信息；再根据船舶的图像载货类别信息对船舶进行建模，得到船舶模型，然后将船舶模型和船舶对应的行为信息关联显示，方便管理人员观察；最后根据船舶对应的行为信息与船舶的基本信息进行比对，判断船舶是否存在异常，若船舶存在异常，则生成船舶异常信息并管理显示在对应的船舶模型处，并对船舶发送预警；若船舶无异常，则抬杆放行。
在实际应用中，船舶建模可以是二维建模或三维建模；二维建模即直接采用船舶的图像信息进行二维平面建模；三维建模则是通过加装激光雷达对船舶进行激光扫描，得到船舶的三维数据，根据船舶的三维数据建立船舶三维模型；其中，船舶的三维模型还可方便得到船舶的图像载货类别信息；即可方便与船舶数据比对以检测该船舶是否套用AIS；另外也可以通过模型分析比对出该船舶是否非法改装，比如模型分析发现改装超大马力快艇，涉嫌走私，船舶模型的作用还可以用在港口国管理，比如中国籍船舶悬挂国旗，外轮进港要悬挂引航旗等。在实际应用中，抬杆放行中的杆可以为实体杆、索、链、闸门等，也可以为电子杆；在判断船舶无异常且已缴费后，即抬杆放行；抬杆后会记录该卡口经过的船舶数量，从而方便对卡口的船舶流量进行管理。
进一步地，如图2所示，所述获取经过各个卡口的船舶的图像信息，包括：
步骤110、获取各个卡口处的实时图像信息；
步骤120、对所述实时图像信息进行图像识别，识别出船舶；
步骤130、对所述船舶的船头、船尾和整体分别进行拍摄，得到船舶的船头图像信息、船舶的船尾图像信息和船舶的整体图像信息；
步骤140、根据所述船舶的船头图像信息、船舶的船尾图像信息和船舶的整体图像信息得到船舶的图像信息。
具体来说，在采集图像时，由于球机需要24小时开机对水域进行监测，若对图像进行实时存储，则容易导致存储空间不足且在证书链回放时，难以快速找到对应的船舶，故将球机设置为先对卡口处进行实时监控，若卡口处经过船舶，对船舶成功识别后，分别对船舶的船头位置、船尾位置以及船舶的整体进行图像拍摄，即可获取船舶的图像信息。
可选的，所述对经过各个卡口的船舶的图像信息进行图像分析得到经过各个卡口的船舶对应的行为信息，包括：
根据所述船舶的船头图像信息和船舶的船尾图像信息对所述船舶的船头和船尾进行文字识别得到所述船舶的图像船名信息；
根据所述船舶的整体图像信息对船舶中部的载重线进行识别得到所述船舶的载重信息；
根据所述船舶的整体图像信息对船舶的外形及运载的货物进行识别，得到所述船舶的图像载货类别信息；
根据所述船舶的船头图像信息对船锚状态进行识别，得到所述船舶的船锚状态信息。
具体来说，船头处一般印刷有船牌，船尾处具有驾驶室，驾驶室处悬挂有船牌，通过深度学习的技术手段将这两类船牌检测出来，即得到船舶的图像船名信息；船舶的整体图像信息中可对船舶中部的载重线进行识别，通过载重线与水面的距离可以得到船舶的载重信息；船舶的整体图像信息可对船舶的形状以及运载的货物进行识别，得到船舶的载货信息；船头处具有船锚，通过船舶的船头图像信息对船锚状态进行识别，得到船舶的船锚状态信息。
可选地，所述根据经过各个卡口的船舶的基本信息与对应的行为信息判断所述船舶是否异常，包括：
判断是否接收到船舶的AIS信息；
若没有接收到船舶的AIS信息，则判定所述船舶关闭AIS；
若接收到船舶的AIS信息，则根据所述船舶的AIS信息得到所述船舶的AIS船名信息；
将所述船舶的图像船名信息与船舶的AIS船名信息进行比对，判断所述船舶的AIS船名信息和船舶的图像船名信息是否一致；
若所述船舶的图像船名信息与船舶的AIS船名信息不一致，则判定所述船舶篡改AIS。
具体来说，具体来说，在船舶经过卡口时，AIS基站对船舶的AIS信息进行识别，若此时船舶AIS处于关闭状态，则并没有接收到船舶的AIS信息，即可判定船舶关闭AIS；船舶的AIS信息中具有船舶的AIS船名信息，而船舶的图像信息中具有船舶的图像船名信息，将船舶的图像船名信息与船舶的AIS船名信息进行比对，检测两者是否一致，若两者不一致，则可判定该船舶对AIS信息进行了篡改。
在实际应用中，还可添加雷达设备加强对船舶的检测，即雷达有探测到船舶后，AIS基站为接收到船舶的AIS信息，即可判定船舶关闭AIS。在实际应用中，还可引入船舶管理数据库，船舶管理数据库中记录有注册在案的船舶的数据，若船舶的图像船名信息与船舶的AIS船名信息相对应，但是与船舶管理数据库中该船舶的类型、吨位、货种不一致时，说明存在该船舶存在套用船名和AIS的情况；甚至在检测到船名时数据库可显示该船舶已列入船舶黑名单管理内或未完善费收管理、行政手续等，诸如此类，可快速对船舶进行识别并掌控卡口信息，有利于水上管理部门和航运单位对卡口进行管理。
进一步地，所述航道卡口管理方法还包括：
预先划定锚地、抛卸区域和作业区域；
所述根据经过各个卡口的船舶的基本信息与对应的行为信息判断所述船舶是否异常，还包括：
根据所述船舶的载重信息判断船舶是否超载，若所述船舶中部的载重线处于水面下方则判定所述船舶超载；
根据所述各个卡口处船舶的船锚状态信息判断船舶是否下锚，若船舶下锚，则判断当前卡口处的水域是否为锚地，若当前卡口的水域不是锚地，则判定所述船舶违停；
若当前卡口的水域为锚地，则将所述船舶的图像载货类别信息与锚地水域信息进行比对，判断所述船舶的图像载货类别信息与锚地水域信息是否一致，若不一致则判定所述船舶违停；
判断当前卡口处的船舶的载重信息与该船舶在上一卡口处的载重信息相比是否一致；若当前卡口处的船舶的载重信息与该船舶在上一卡口处的载重信息相比不一致，则继续判断上一卡口至当前卡口的水域是否为抛卸区域或作业区域；若上一卡口至当前卡口的水域不是抛卸区域，且船舶的载重减轻，则判定该船舶非法抛卸；若上一卡口至当前卡口的水域不是作业区域，且船舶的载重增加，则判定该船舶非法作业；
根据当前卡口处船舶的时间信息与该船舶在上一卡口处的时间信息得到该船舶的区域航速；
根据该船舶的区域航速与安全航速阈值进行比对，若该船舶的区域航速大于所述安全航速阈值，则判定该船舶未采用安全航速；若该船舶的区域航速小于所述安全航速阈值，则判定该船舶存在失速风险。
具体来说，由于各个卡口对应的水域均不同，为了方便管理，需要预先划定哪些卡口对应的水域为锚地或码头、哪些卡口对应的水域为抛卸区域、哪些卡口对应的水域为作业区域；然后再对船舶的行为信息进行分析；对于船舶是否超载，一般采用载重线与水面的位置关系进行判断，若船舶的载重线完全陷入水面下方，则判定船舶超载；对于船舶是否下锚，可通过船舶的船头图像信息对船锚状态进行观察，若船舶下锚，则可直观的从船舶的船头图像中得到船舶的船锚已落入水中，而此时需要对该卡口所在的水域是否为锚地进行检测，若该卡口所在的水域不是锚地，则判定船舶违停；若该卡口所在水域是锚地，则判断船舶的图像载货类别信息与锚地水域信息是否一致，即该锚地对应的允许抛锚的船舶种类是否与该船舶的图像载货类别一致，若不一致则判定该船舶违停；在实际应用中，上述锚地可扩展为码头；对于船舶是否非法作业或非法抛泄，可通过判断当前卡口处的船舶的载重线与水面的距离和该船舶在上一卡口处的载重线与水面的距离是否产生变化，即上一卡口处的船舶的载重线显示船舶处于重载状态，而该船舶到当前卡口处时载重线显示船舶处于轻载状态，再对上一卡口至当前卡口的水域是否为抛卸水域进行判断，若上一卡口至当前卡口的水域不是抛卸区域，则判定该船舶进行非法抛卸；若上一卡口处的船舶的载重线显示船舶处于轻载状态，而该船舶到当前卡口处时载重线显示该船舶处于满载状态，再对上一卡口至当前卡口的水域是否为工作区域进行判断，若不是工作区域，则判定该船舶进行非法作业；对于船舶速度异常，可通过船舶经过当前卡口和上一卡口的时间以及当前卡口与上一卡口的距离可以计算得到该船舶的区域航速，而对于安全航速阈值的取得，是根据该水域中历史的船舶航迹线得到的安全航速阈值，与水位和时段有关，若船舶的区域航速大于安全航速阈值，则可判定船舶未采用安全航速；若船舶的区域航速小于安全航速阈值，则可判定船舶存在失速风险。
进一步地，所述对所述船舶进行取证，得到船舶异常信息，根据所述船舶异常信息对所述船舶发送预警，包括：
获取所述船舶的跟踪图像信息；
根据所述船舶的跟踪图像信息与基本信息进行判断，若该船舶存在异常，则判定所述船舶存在船舶异常信息，根据所述船舶异常信息向该船舶发送对应的船舶异常预警；若所述船舶无异常，则抬杆放行。
具体来说，在判定船舶存在异常后，需要对船舶进行取证分析，即通过球机跟踪拍摄该船舶的跟踪图像信息，跟踪图像信息中能够显示船舶的实际船名信息、船舶的实际载重信息、船舶的实际载货类别信息和船舶的实际船锚状态信息，根据上述船舶的实际情况与船舶的基本信息进行比对，对船舶是否超载、是否违停、是否非法抛卸或非法作业、是否篡改AIS或套用AIS进行二次判断，若再次判断该船舶存在异常，则判定该船舶存在船舶异常信息，船舶异常信息为船舶存在的对应的异常状况；然后根据船舶异常信息向该船舶发送对应的船舶异常预警；若该次判断该船舶无异常，则抬杆放行；其中船舶异常预警可通过AIS、VHF、VDES、网络等通信系统发出或LED灯板显示。
进一步地，所述航道卡口管理方法还包括：
收集航道信息，所述航道信息包括水文信息、天气信息、封航信息、水上施工信息和航道管制信息；
根据所述航道信息生成助航信息；
向所述船舶发送所述助航信息。
具体来说，当船舶经过卡口区域时，在检测到船舶的图像船名信息与船舶的AIS船名信息一致后，将预先收集的水文信息、天气信息、封航信息、水上施工信息和航道管制信息等整合为助航信息，再向在当前卡口区域中行驶的船舶发送助航信息；其中发送助航信息可通过AIS、VHF、VDES、网络等通信系统发出或LED灯板显示。
在实际应用中，可根据船舶模型得到船舶的实时净空高度，然后再根据收集的水文信息对航道上的桥梁、船闸等水上建筑物信息与船舶的实时净空高度进行比较，即可实现安全预警功能，进一步实现船舶安全航行。
上述的航道卡口管理方法，通过采集各个卡口处的船舶的图像信息和基本信息，生成船舶模型，并在船舶模型中关联显示船舶的行为信息和船舶异常信息，从而对卡口处的船舶是否关闭AIS、船舶是否篡改AIS、船舶是否超载、船舶是否违停、船舶是否进行非法抛卸、船舶是否非法作业和船舶是否速度异常进行判断，有利于水上管理部门和航运单位对船舶进行监管。
应该理解的是，虽然图1-2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1-2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。
如图3所示，本发明还提供了一种航道卡口管理系统，包括：
信息获取模块10，用于获取经过各个卡口的船舶的基本信息和图像信息；所述船舶的基本信息包括船舶的AIS信息、船舶的载货类别信息和船舶的尺寸信息；
图像分析模块20，用于对经过各个卡口的船舶的图像信息进行图像分析得到经过各个卡口的船舶对应的行为信息；所述行为信息包括船舶的时间信息、船舶的图像船名信息、船舶的载重信息、船舶的图像载货类别信息、及船舶的船锚状态信息；
建模显示模块30，用于根据所述船舶对应的行为信息建立所述船舶对应的船舶模型，且关联显示所述船舶对应的行为信息与船舶模型；
异常判断模块40，用于根据经过各个卡口的船舶的基本信息与对应的行为信息判断所述船舶是否异常；若所述船舶异常，则对所述船舶进行取证，得到船舶异常信息，并关联显示所述船舶对应的船舶模型与船舶异常信息，根据所述船舶异常信息对所述船舶发送预警；若所述船舶无异常，则抬杆放行。
进一步地，如图4所示，所述信息获取模块10包括：
图像获取单元11，用于获取各个卡口处的实时图像信息；
船舶识别单元12，用于对所述实时图像信息进行图像识别，识别出船舶；
船舶拍摄单元13，用于对所述船舶的船头、船尾和整体分别进行拍摄，得到船舶的船头图像信息、船舶的船尾图像信息和船舶的整体图像信息；
信息整合单元14，用于根据所述船舶的船头图像信息、船舶的船尾图像信息和船舶的整体图像信息得到船舶的图像信息。
进一步的，所述图像分析模块包括：
船名分析单元，用于根据所述船舶的船头图像信息和船舶的船尾图像信息对所述船舶的船头和船尾进行文字识别得到所述船舶的图像船名信息；
载重分析单元，用于根据所述船舶的整体图像信息对船舶中部的载重线进行识别得到所述船舶的载重信息；
载货分析单元，用于根据所述船舶的整体图像信息对船舶的外形及运载的货物进行识别，得到所述船舶的载货类别信息；
船锚状态分析单元，用于根据所述船舶的船头图像信息对船锚状态进行识别，得到所述船舶的船锚状态信息。
进一步的，所述船舶卡口检测系统还包括：
区域划分单元，用于预先划定锚地、抛卸区域和作业区域；
所述异常判断模块包括：
超载判断单元，用于根据所述船舶的载重信息判断船舶是否超载，若所述船舶中部的载重线处于水面下方则判定所述船舶超载；
违停判断单元，用于根据所述各个卡口处船舶的船锚状态信息判断船舶是否下锚，若船舶下锚，则判断当前卡口处的水域是否为锚地，若当前卡口的水域不是锚地，则判定所述船舶违停。
非法抛卸判断单元，用于判断当前卡口处的船舶的载重信息与该船舶在上一卡口处的载重信息相比是否一致；若当前卡口处的船舶的载重信息与该船舶在上一卡口处的载重信息相比不一致，则继续判断上一卡口至当前卡口的水域是否为抛卸区域；若上一卡口至当前卡口的水域不是抛卸区域，则判定该船舶非法抛卸；
非法作业判断单元，用于判断当前卡口处的船舶的载重信息与该船舶在上一卡口处的载重信息相比是否一致；若当前卡口处的船舶的载重信息与该船舶在上一卡口处的载重信息相比不一致，则继续判断上一卡口至当前卡口的水域是否为作业区域；若上一卡口至当前卡口的水域不是作业区域，则判定该船舶非法作业。
航速计算单元，用于根据当前卡口处船舶的时间信息与该船舶在上一卡口处的时间信息得到该船舶的区域航速；
航速判断单元，用于根据该船舶的区域航速与安全航速阈值进行比对，若该船舶的区域航速大于所述安全航速阈值，则判定该船舶超速；若该船舶的区域航速小于所述安全航速阈值，则判定该船舶失速。
关于船舶卡口检测系统的具体限定可以参见上文中对于航道卡口管理方法的限定，在此不再赘述。上述航道卡口管理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服务器，其内部结构图可以如图5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、网络接口和数据库。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、计算机程序和数据库。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。该计算机程序被处理器执行时以实现航道卡口管理方法。
本领域技术人员可以理解，图5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：获取经过各个卡口的船舶的基本信息和图像信息；所述船舶的基本信息包括船舶的AIS信息、船舶的载货类别信息和船舶的尺寸信息；对经过各个卡口的船舶的图像信息进行图像分析得到经过各个卡口的船舶对应的行为信息；所述行为信息包括船舶的时间信息、船舶的图像船名信息、船舶的载重信息、船舶的图像载货类别信息、及船舶的船锚状态信息；根据所述船舶对应的行为信息建立所述船舶对应的船舶模型，且关联显示所述船舶对应的行为信息与船舶模型；根据经过各个卡口的船舶的基本信息与对应的行为信息判断所述船舶是否异常；若所述船舶异常，则对所述船舶进行取证，得到船舶异常信息，并关联显示所述船舶对应的船舶模型与船舶异常信息，根据所述船舶异常信息对所述船舶发送预警；若所述船舶无异常，则抬杆放行。
在一个实施例中，所述获取经过各个卡口的船舶的图像信息，包括：获取各个卡口处的实时图像信息；对所述实时图像信息进行图像识别，识别出船舶；对所述船舶的船头、船尾和整体分别进行拍摄，得到船舶的船头图像信息、船舶的船尾图像信息和船舶的整体图像信息；根据所述船舶的船头图像信息、船舶的船尾图像信息和船舶的整体图像信息得到船舶的图像信息。
在一个实施例中，所述对经过各个卡口的船舶的图像信息进行图像分析得到经过各个卡口的船舶对应的行为信息，包括：根据所述船舶的船头图像信息和船舶的船尾图像信息对所述船舶的船头和船尾进行文字识别得到所述船舶的图像船名信息；根据所述船舶的整体图像信息对船舶中部的载重线进行识别得到所述船舶的载重信息；根据所述船舶的整体图像信息对船舶的外形及运载的货物进行识别，得到所述船舶的图像载货类别信息；根据所述船舶的船头图像信息对船锚状态进行识别，得到所述船舶的船锚状态信息。
在一个实施例中，所述根据经过各个卡口的船舶的基本信息与对应的行为信息判断所述船舶是否异常，包括：判断是否接收到船舶的AIS信息；若没有接收到船舶的AIS信息，则判定所述船舶关闭AIS；若接收到船舶的AIS信息，则根据所述船舶的AIS信息得到所述船舶的AIS船名信息；将所述船舶的图像船名信息与船舶的AIS船名信息进行比对，判断所述船舶的AIS船名信息和船舶的图像船名信息是否一致；若所述船舶的图像船名信息与船舶的AIS船名信息不一致，则判定所述船舶篡改AIS。
在一个实施例中，还包括：预先划定锚地、抛卸区域和作业区域；所述根据经过各个卡口的船舶的基本信息与对应的行为信息判断所述船舶是否异常，还包括：根据所述船舶的载重信息判断船舶是否超载，若所述船舶中部的载重线处于水面下方则判定所述船舶超载；根据所述各个卡口处船舶的船锚状态信息判断船舶是否下锚，若船舶下锚，则判断当前卡口处的水域是否为锚地，若当前卡口的水域不是锚地，则判定所述船舶违停；若当前卡口的水域为锚地，则将所述船舶的图像载货类别信息与锚地水域信息进行比对，判断所述船舶的图像载货类别信息与锚地水域信息是否一致，若不一致则判定所述船舶违停；判断当前卡口处的船舶的载重信息与该船舶在上一卡口处的载重信息相比是否一致；若当前卡口处的船舶的载重信息与该船舶在上一卡口处的载重信息相比不一致，则继续判断上一卡口至当前卡口的水域是否为抛卸区域或作业区域；若上一卡口至当前卡口的水域不是抛卸区域，且船舶的载重减轻，则判定该船舶非法抛卸；若上一卡口至当前卡口的水域不是作业区域，且船舶的载重增加，则判定该船舶非法作业；根据当前卡口处船舶的时间信息与该船舶在上一卡口处的时间信息得到该船舶的区域航速；根据该船舶的区域航速与安全航速阈值进行比对，若该船舶的区域航速大于所述安全航速阈值，则判定该船舶未采用安全航速；若该船舶的区域航速小于所述安全航速阈值，则判定该船舶存在失速风险。
在一个实施例中，所述对所述船舶进行取证，得到船舶异常信息，根据所述船舶异常信息对所述船舶发送预警，包括：获取所述船舶的跟踪图像信息；根据所述船舶的跟踪图像信息与基本信息进行判断，若该船舶存在异常，则判定所述船舶存在船舶异常信息，根据所述船舶异常信息向该船舶发送对应的船舶异常预警；若所述船舶无异常，则抬杆放行。
在一个实施例中，还包括：收集航道信息，所述航道信息包括水文信息、天气信息、封航信息、水上施工信息和航道管制信息；根据所述航道信息生成助航信息；向所述船舶发送所述助航信息。
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。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种航道卡口管理方法，其特征在于，包括：
获取经过各个卡口的船舶的基本信息和图像信息；所述船舶的基本信息包括船舶的AIS信息、船舶的载货类别信息和船舶的尺寸信息；
对经过各个卡口的船舶的图像信息进行图像分析得到经过各个卡口的船舶对应的行为信息；所述行为信息包括船舶的时间信息、船舶的图像船名信息、船舶的载重信息、船舶的图像载货类别信息、及船舶的船锚状态信息；
根据所述船舶对应的行为信息建立所述船舶对应的船舶模型，且关联显示所述船舶对应的行为信息与船舶模型；
根据经过各个卡口的船舶的基本信息与对应的行为信息判断所述船舶是否异常；若所述船舶异常，则对所述船舶进行取证，得到船舶异常信息，并关联显示所述船舶对应的船舶模型与船舶异常信息，根据所述船舶异常信息对所述船舶发送预警；若所述船舶无异常，则抬杆放行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取经过各个卡口的船舶的图像信息，包括：
获取各个卡口处的实时图像信息；
对所述实时图像信息进行图像识别，识别出船舶；
对所述船舶的船头、船尾和整体分别进行拍摄，得到船舶的船头图像信息、船舶的船尾图像信息和船舶的整体图像信息；
根据所述船舶的船头图像信息、船舶的船尾图像信息和船舶的整体图像信息得到船舶的图像信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对经过各个卡口的船舶的图像信息进行图像分析得到经过各个卡口的船舶对应的行为信息，包括：
根据所述船舶的船头图像信息和船舶的船尾图像信息对所述船舶的船头和船尾进行文字识别得到所述船舶的图像船名信息；
根据所述船舶的整体图像信息对船舶中部的载重线进行识别得到所述船舶的载重信息；
根据所述船舶的整体图像信息对船舶的外形及运载的货物进行识别，得到所述船舶的图像载货类别信息；
根据所述船舶的船头图像信息对船锚状态进行识别，得到所述船舶的船锚状态信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据经过各个卡口的船舶的基本信息与对应的行为信息判断所述船舶是否异常，包括：
判断是否接收到船舶的AIS信息；
若没有接收到船舶的AIS信息，则判定所述船舶关闭AIS；
若接收到船舶的AIS信息，则根据所述船舶的AIS信息得到所述船舶的AIS船名信息；
将所述船舶的图像船名信息与船舶的AIS船名信息进行比对，判断所述船舶的AIS船名信息和船舶的图像船名信息是否一致；
若所述船舶的图像船名信息与船舶的AIS船名信息不一致，则判定所述船舶篡改AIS。
5.根据权利要求3所述的方法，还包括：
预先划定锚地、抛卸区域和作业区域；
所述根据经过各个卡口的船舶的基本信息与对应的行为信息判断所述船舶是否异常，还包括：
根据所述船舶的载重信息判断船舶是否超载，若所述船舶中部的载重线处于水面下方则判定所述船舶超载；
根据所述各个卡口处船舶的船锚状态信息判断船舶是否下锚，若船舶下锚，则判断当前卡口处的水域是否为锚地，若当前卡口的水域不是锚地，则判定所述船舶违停；
若当前卡口的水域为锚地，则将所述船舶的图像载货类别信息与锚地水域信息进行比对，判断所述船舶的图像载货类别信息与锚地水域信息是否一致，若不一致则判定所述船舶违停；
判断当前卡口处的船舶的载重信息与该船舶在上一卡口处的载重信息相比是否一致；若当前卡口处的船舶的载重信息与该船舶在上一卡口处的载重信息相比不一致，则继续判断上一卡口至当前卡口的水域是否为抛卸区域或作业区域；若上一卡口至当前卡口的水域不是抛卸区域，且船舶的载重减轻，则判定该船舶非法抛卸；若上一卡口至当前卡口的水域不是作业区域，且船舶的载重增加，则判定该船舶非法作业；
根据当前卡口处船舶的时间信息与该船舶在上一卡口处的时间信息得到该船舶的区域航速；
根据该船舶的区域航速与安全航速阈值进行比对，若该船舶的区域航速大于所述安全航速阈值，则判定该船舶未采用安全航速；若该船舶的区域航速小于所述安全航速阈值，则判定该船舶存在失速风险。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述船舶进行取证，得到船舶异常信息，根据所述船舶异常信息对所述船舶发送预警，包括：
获取所述船舶的跟踪图像信息；
根据所述船舶的跟踪图像信息与基本信息进行判断，若该船舶存在异常，则判定所述船舶存在船舶异常信息，根据所述船舶异常信息向该船舶发送对应的船舶异常预警；若所述船舶无异常，则抬杆放行。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
收集航道信息，所述航道信息包括水文信息、天气信息、封航信息、水上施工信息和航道管制信息；
根据所述航道信息生成助航信息；
向所述船舶发送所述助航信息。
8.一种航道卡口管理系统，其特征在于，包括：
信息获取模块，用于获取经过各个卡口的船舶的基本信息和图像信息；所述船舶的基本信息包括船舶的AIS信息、船舶的载货类别信息和船舶的尺寸信息；
图像分析模块，用于对经过各个卡口的船舶的图像信息进行图像分析得到经过各个卡口的船舶对应的行为信息；所述行为信息包括船舶的时间信息、船舶的图像船名信息、船舶的载重信息、船舶的图像载货类别信息、及船舶的船锚状态信息；
建模显示模块，用于根据所述船舶对应的行为信息建立所述船舶对应的船舶模型，且关联显示所述船舶对应的行为信息与船舶模型；
异常判断模块，用于根据经过各个卡口的船舶的基本信息与对应的行为信息判断所述船舶是否异常；若所述船舶异常，则对所述船舶进行取证，得到船舶异常信息，并关联显示所述船舶对应的船舶模型与船舶异常信息，根据所述船舶异常信息对所述船舶发送预警；若所述船舶无异常，则抬杆放行。
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至7中任一项所述的方法的步骤。
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至7中任一项所述的方法的步骤。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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