CN112528715B - 一种船只监控方法、装置及设备、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种船只监控方法、装置及设备、存储介质，该船只监控方法应用于图像采集设备，该方法包括：从采集的监控图像中获取船只信息，所述船只信息至少包括船只的当前位置信息；从上一次已监控出的历史位置信息中查找与所述船只信息匹配的目标历史位置信息，根据所述当前位置信息和目标历史位置信息确定所述船只的轨迹信息；根据所述船只的当前位置信息和轨迹信息确定所述船只是否异常。监控过程更智能化，提升监控有效性。
Description
技术领域
本发明涉及定监控技术领域，尤其涉及的是一种船只监控方法、装置及设备、存储介质。
背景技术
近年来随着城市建设的加快，河砂的需求量越来越大，在利益的驱动作用下无证开采、乱采滥挖等非法采砂现象变得十分严重。因此，需要对采砂的船只进行监控，以对采砂行为进行科学的管理与决策。
相关船只监控方式中，通常会在岸上安装相机，对采砂场景进行图像采集，采集的图像上传到监控中心后，由人工对图像进行查看，来判断是否有非法采砂的船只。该方式中，监控过程需要人工参与，智能化较弱，人工有可能漏看或者看错，导致监控有效性较低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种船只监控方法、装置及设备、存储介质，监控过程更智能化，提升监控有效性。
本发明第一方面提供一种船只监控方法，应用于图像采集设备，该方法包括：
从采集的监控图像中获取船只信息，所述船只信息至少包括船只的当前位置信息；
从上一次已监控出的历史位置信息中查找与所述船只信息匹配的目标历史位置信息，根据所述当前位置信息和目标历史位置信息确定所述船只的轨迹信息；
根据所述船只的当前位置信息和轨迹信息确定所述船只是否异常。
根据本发明的一个实施例，所述图像采集设备包括：热成像相机、可见光相机和激光补光灯；
从采集的监控图像中获取船只信息之前，该方法包括：
依据所述热成像相机抓拍的图像确定船只作业场景中船只与水面之间的温差是否满足设定的高温差条件；
若满足，控制所述热成像相机采集船只的监控图像；
若不满足，控制所述激光补光灯为所述可见光相机补光，并控制所述可见光相机采集船只的监控图像。
根据本发明的一个实施例，依据所述热成像相机抓拍的图像确定船只作业场景中船只与水面之间的温差是否满足设定的高温差条件，包括以下任意一项：
计算所述热成像相机抓拍的图像的亮度直方图，获取所述亮度直方图中处于第一预设亮度值范围内的亮度值对应的像素个数，若获取的任意两个像素个数的差值小于或等于预设差值，则确定满足设定的高温差条件；
将所述热成像相机抓拍的图像划分为若干图像块，计算每个图像块的亮度均值，所述亮度均值为图像块中所有像素的亮度值的均值，计算每两个相邻图像块的亮度均值之间的差值得到亮度差值，计算各亮度差值的平方和得到第一值，如果所述第一值大于预设值，则确定满足设定的高温差条件；
计算所述热成像相机抓拍的图像中所有像素的亮度值的均值得到第一均值，如果所述第一均值大于预设均值，则确定满足设定的高温差条件。
根据本发明的一个实施例，控制所述激光补光灯为所述可见光相机补光，并控制所述可见光相机采集船只的监控图像之前，还进一步包括：
依据所述可见光相机抓拍的图像确定可见光的能见度是否满足设定的能见度条件；
若是，则继续执行控制所述激光补光灯为所述可见光相机补光，并控制所述可见光相机采集船只的监控图像；
若否，则控制所述热成像相机采集船只的监控图像。
根据本发明的一个实施例，根据所述当前位置信息和目标历史位置信息确定所述船只的轨迹信息，包括：
如果所述目标历史位置信息已处于历史轨迹信息中，将所述当前位置信息与所述历史轨迹信息组成所述船只的轨迹信息；
如果所述目标历史位置信息未处于任一历史轨迹信息中，将所述当前位置信息和所述目标历史位置信息组成所述船只的轨迹信息。
根据本发明的一个实施例，从上一次已监控出的历史位置信息中查找与所述船只信息匹配的目标历史位置信息，包括：
在上一次已监控出的历史位置信息中查找与所述当前位置信息的距离小于设定距离的历史位置信息；
如果查找到，将查找到的历史位置信息确定为所述目标历史位置信息；
如果未查找到，确定所述监控图像中与当前位置信息对应的目标区域、以及上一次获取的监控图像中与上一次已监控出的历史位置信息对应的历史区域，在各历史区域中查找与所述目标区域存在交集且交集最大的历史区域，若查找到，将查找到的历史区域对应的历史位置信息确定为所述目标历史位置信息。
根据本发明的一个实施例，根据所述船只的当前位置信息和轨迹信息确定所述船只是否异常，包括：
检查所述船只的当前位置信息是否处于设定的作业区域之内；
如果是，检查所述船只的轨迹信息中是否存在连续的N个位置信息处于所述作业区域内的同一子区域内，所述N大于1，若是，确定所述船只异常；
如果否，则确定所述船只异常。
本发明第二方面提供一种船只监控装置，应用于图像采集设备，该装置包括：
当前位置信息获取模块，用于从采集的监控图像中获取船只信息，所述船只信息至少包括船只的当前位置信息；
轨迹信息确定模块，用于从上一次已监控出的历史位置信息中查找与所述船只信息匹配的目标历史位置信息，根据所述当前位置信息和目标历史位置信息确定所述船只的轨迹信息；
异常确定模块，用于根据所述船只的当前位置信息和轨迹信息确定所述船只是否异常。
根据本发明的一个实施例，所述图像采集设备包括：热成像相机、可见光相机和激光补光灯；
当前位置信息获取模块之前，该装置还包括：
温差判断模块，用于依据所述热成像相机抓拍的图像确定船只作业场景中船只与水面之间的温差是否满足设定的高温差条件；
第一监控图像采集模块，用于若满足，控制所述热成像相机采集船只的监控图像；
第二监控图像采集模块，用于若不满足，控制所述激光补光灯为所述可见光相机补光，并控制所述可见光相机采集船只的监控图像。
根据本发明的一个实施例，温差判断模块依据所述热成像相机抓拍的图像确定船只作业场景中船只与水面之间的温差是否满足设定的高温差条件时，具体用于以下任意一项：
计算所述热成像相机抓拍的图像的亮度直方图，获取所述亮度直方图中处于第一预设亮度值范围内的亮度值对应的像素个数，若获取的任意两个像素个数的差值小于或等于预设差值，则确定满足设定的高温差条件；
将所述热成像相机抓拍的图像划分为若干图像块，计算每个图像块的亮度均值，所述亮度均值为图像块中所有像素的亮度值的均值，计算每两个相邻图像块的亮度均值之间的差值得到亮度差值，计算各亮度差值的平方和得到第一值，如果所述第一值大于预设值，则确定满足设定的高温差条件；
计算所述热成像相机抓拍的图像中所有像素的亮度值的均值得到第一均值，如果所述第一均值大于预设均值，则确定满足设定的高温差条件。
根据本发明的一个实施例，第二监控图像采集模块用于控制所述激光补光灯为所述可见光相机补光，并控制所述可见光相机采集船只的监控图像之前，还进一步用于：
依据所述可见光相机抓拍的图像确定可见光的能见度是否满足设定的能见度条件；
若是，则继续执行控制所述激光补光灯为所述可见光相机补光，并控制所述可见光相机采集船只的监控图像；
若否，则控制所述热成像相机采集船只的监控图像。
根据本发明的一个实施例，所述轨迹信息确定模块根据所述当前位置信息和目标历史位置信息确定所述船只的轨迹信息时，具体用于：
如果所述目标历史位置信息已处于历史轨迹信息中，将所述当前位置信息与所述历史轨迹信息组成所述船只的轨迹信息；
如果所述目标历史位置信息未处于任一历史轨迹信息中，将所述当前位置信息和所述目标历史位置信息组成所述船只的轨迹信息。
根据本发明的一个实施例，所述轨迹信息确定模块从上一次已监控出的历史位置信息中查找与所述船只信息匹配的目标历史位置信息时，具体用于：
在上一次已监控出的历史位置信息中查找与所述当前位置信息的距离小于设定距离的历史位置信息；
如果查找到，将查找到的历史位置信息确定为所述目标历史位置信息；
如果未查找到，确定所述监控图像中与当前位置信息对应的目标区域、以及上一次获取的监控图像中与上一次已监控出的历史位置信息对应的历史区域，在各历史区域中查找与所述目标区域存在交集且交集最大的历史区域，若查找到，将查找到的历史区域对应的历史位置信息确定为所述目标历史位置信息。
根据本发明的一个实施例，所述异常确定模块根据所述船只的当前位置信息和轨迹信息确定所述船只是否异常时，具体用于：
检查所述船只的当前位置信息是否处于设定的作业区域之内；
如果是，检查所述船只的轨迹信息中是否存在连续的N个位置信息处于所述作业区域内的同一子区域内，所述N大于1，若是，确定所述船只异常；
如果否，则确定所述船只异常。
本发明第三方面提供一种电子设备，包括处理器及存储器；所述存储器存储有可被处理器调用的程序；其中，所述处理器执行所述程序时，实现如前述实施例所述的船只监控方法。
本发明第四方面提供一种机器可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现如前述实施例所述的船只监控方法。
本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例中，图像采集设备可以针对船只作业场景采集监控图像，从监控图像中获取船只信息，船只信息至少包括船只的当前位置信息，根据船只信息确定船只的轨迹信息，依据船只的当前位置信息和轨迹信息可对船只是否为可疑船只做更具体的分析，确定船只是否异常，通过图像采集设备实现了船只的实时监控，相比于人工观察来说，可以更及时准确地监控出异常船只，可在船只异常时进一步进行主动报警，从而及时惩处各种流动的违规船只，监控过程更智能化，提升监控有效性。
附图说明
图1是本发明一实施例的船只监控方法的流程示意图；
图2是本发明一实施例的一种应用场景的示意图；
图3是本发明一实施例的船只监控装置的结构框图；
图4是本发明一实施例的电子设备的结构框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种器件，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的器件彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一器件也可以被称为第二器件，类似地，第二器件也可以被称为第一器件。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
本发明实施例，可以应用在船只作业场景中，用于监控处于作业中的船只。比如，船只作业场景为河道，船只的作业为在河道中采砂，通过本发明实施例，可以对采砂的船只进行实时监控，保证采砂作业的合法合规进行。当然，本发明实施例的具体场景也不限于此，只要是需要对船只进行监控的场景均可。
下面对本发明实施例的船只监控方法进行更具体的描述，但不应以此为限。在一个实施例中，一种船只监控方法，应用于图像采集设备，参看图1，该方法包括以下步骤：
S100：从采集的监控图像中获取船只信息，所述船只信息至少包括船只的当前位置信息；
S200：从上一次已监控出的历史位置信息中查找与所述船只信息匹配的目标历史位置信息，根据所述当前位置信息和目标历史位置信息确定所述船只的轨迹信息；
S300：根据所述船只的当前位置信息和轨迹信息确定所述船只是否异常。
本发明实施例的船只监控方法，应用于图像采集设备，具体可以是图像采集设备的处理器。图像采集设备可以包括用于采集监控图像的相机。相机可以是热成像相机，或者可以是可见光相机，或者可以是热成像相机和可见光相机，具体不限，只要能够采集监控图像即可。
步骤S100中，从采集的监控图像中获取船只信息。
可以从获取的监控图像中检测船只，得到船只信息。河道常见的采砂船具有稳定、船只类型固定、在热成像或可见光中形态稳定等特点，可以预先训练好船只检测模型，并利用已训练的船只检测模型对监控图像进行船只检测。
检测时，可以将采集的监控图像输入至已训练的船只检测模型中，以利用船只检测模型检测输入的监控图像中的船只，得到并输出船只的船只信息。
船只信息至少包括当前位置信息。船只检测模型输出的位置信息可作为船只的当前位置信息，或者，输出的位置信息可以经过一定的换算后作为船只的当前位置信息。
当然，船只检测模型除了输出船只的位置信息之外，还可以输出其他船只信息，比如还可以输出船只大小、颜色、船只编号、标记等信息，具体不限。
可以理解，上述检测方式只是举例，当然还可以是其他检测方式，只要能够获取监控图像中船只的当前位置信息即可。
步骤S200中，从上一次已监控出的历史位置信息中查找与所述船只信息匹配的目标历史位置信息，根据所述当前位置信息和目标历史位置信息确定所述船只的轨迹信息。
船只的当前位置信息只能反映船只当前所处的位置，并不能从时间连续性上分析船只的行为，所以本实施例中，还确定出船只的轨迹信息。轨迹信息可以反映船只在一段时间内的行为，根据轨迹信息可以确定船只在一段时间内是静止还是运动，以及在这段时间内所经过的位置，采砂的时长等。
在确定船只的轨迹信息时，从上一次已监控出的历史位置信息中查找与所述船只信息匹配的目标历史位置信息。
比如，船只信息可以包括船只编号等用于标识船只的信息，可以在上一次已监控出的历史位置信息中查找出与船只编号对应的历史位置信息，作为与船只信息匹配的目标历史位置信息。
又如，可以从上一次已监控出的历史位置信息中查找与当前位置信息匹配的历史位置信息，作为与船只信息匹配的目标历史位置信息(在无法从监控图像中获取用于标识船只的信息时，此方式尤为适用)。此处的匹配比如可以指：目标历史位置信息与当前位置信息相同，或者，目标历史位置信息与当前位置信息之间距离非常接近。本地可以保存各个船只的轨迹信息、以及每次监控出的船只的位置信息(在当前位置信息之前监控出的位置信息即历史位置信息)。
如果查找到与所述船只信息匹配的目标历史位置信息，说明该船只不是第一次被检测到，当前位置信息与目标历史位置信息是同一船只的轨迹上的两个连续轨迹点，则根据所述当前位置信息和目标历史位置信息确定所述船只的轨迹信息。
如果未查找到与所述船只信息匹配的目标历史位置信息，说明船只是第一次被检测到，将当前位置信息进行保存即可，作为下一次的历史位置信息。当然，在船只是第一次被检测到时，还可以为该船只设置一个唯一的船只标识，用于标识该船只，后续该船只的轨迹信息可以与该船只标识绑定在一起。
步骤S300中，根据所述船只的当前位置信息和轨迹信息确定所述船只是否异常。
依据船只的当前位置信息和轨迹信息可对船只是否为可疑船只做更具体的分析。船只的当前位置信息可以确定船只当前的作业位置，如果当前的作业位置处在非法作业区域，那么该船只是异常的。船只的轨迹信息可以确定船只在一段时间内的行为，如果行为是违规的，那么该船只是异常的。
当然，具体如何确定船只是否异常的方式，可以根据作业要求与作业环境等来确定，此处仅是举例，并不作为限制。
在确定出船只异常时，可以进行报警。具体的，可以将该船只的报警信息发送给服务器，以使服务器根据报警信息对异常船只以声音或消息形式进行报警。报警信息中可以携带有异常船只的船只标识、船只图像等船只信息，船只图像可从船只所在的监控图像中截取到。服务器中可以保存有用的船只信息、船只图像、监控图像等，方便后续的追查及区域状况分析等。
可选的，图像采集设备还可以将轨迹信息上传给服务器。服务器可以在显示器上显示船只的轨迹信息，以形象、直观地为管理人员提供当前采砂船只的航迹、速度、方向等，并可提供采砂船只的历史轨迹及违规信息等。
本发明实施例中，图像采集设备可以针对船只作业场景采集监控图像，从监控图像中获取船只信息，船只信息至少包括船只的当前位置信息，根据船只信息确定船只的轨迹信息，依据船只的当前位置信息和轨迹信息可对船只是否为可疑船只做更具体的分析，确定船只是否异常，通过图像采集设备实现了船只的实时监控，相比于人工观察来说，可以更及时准确地监控出异常船只，可在船只异常时进一步进行主动报警，从而及时惩处各种流动的违规船只，监控过程更智能化，提升监控有效性。
在一个实施例中，参看图2，示出了本发明实施例的一个应用场景，比如可以是在船只采砂作业场景中。图像采集设备与服务器连接。图像的采集、分析及处理可以由图像采集设备完成，图像采集设备利用网络可将图像、分析结果、和/或处理结果等传输给服务器。服务器可进行图像显示、数据存储、报警等处理。
图2中，船只理应在作业区域内作业，图像采集设备监控船只，获取到船只的当前位置信息和轨迹信息后，可以根据船只的当前位置信息和轨迹信息确定船只是否异常，比如，当船只处于作业区域之外时，确定船只异常，需要进行报警。在需要报警时，图像采集设备可以将报警信息发送给服务器，以便于服务器主动提示人员，以便及时对船只采取措施。相比于人工观察来说，可减少漏报警或误报警，可在船只作业违规时及时进行报警，监控过程更智能化。
在一个实施例中，上述方法流程可由船只监控装置执行，如图3所示，船只监控装置100主要包含3个模块：当前位置信息获取模块101，轨迹信息确定模块102和异常确定模块103。当前位置信息获取模块101用于执行上述步骤S100，轨迹信息确定模块102用于执行上述步骤S200，异常确定模块103用于执行上述步骤S300。
在一个实施例中，所述图像采集设备包括：热成像相机、可见光相机和激光补光灯。
在步骤S100即从采集的监控图像中获取船只信息之前，该方法还包括以下步骤：
S111：依据所述热成像相机抓拍的图像确定船只作业场景中船只与水面之间的温差是否满足设定的高温差条件；
S112：若满足，控制所述热成像相机采集船只的监控图像；
S113：若不满足，控制所述激光补光灯为所述可见光相机补光，并控制所述可见光相机采集船只的监控图像。
图像采集设备的热成像相机和可见光相机可以放置在护罩中，护罩可以采用双窗结构，热成像相机和可见光相机通过双窗结构外露，避免护罩影响相机的视野。热成像相机和可见光相机可以与护罩一起整体安装在监控立杆或云台上，用户可以通过控制云台转动来改变可见光相机和红外热成像相机观察的方位。同时，在可见光相机旁边安装激光补光灯，在可见光相机采集图像时为其进行补光。上述安装方式仅是一种示例，并不作为限制。
可以理解，图像采集设备还可包括其他的部件，比如：用于为图像采集设备进行供电的电源；用于图像采集设备与服务器实现通信的通信装置等。
热成像相机用于采集热成像图像，通过接收物体发出的红外线在图像传感器上成像，即使在夜间、雨雾天气或者其他光线很暗的环境下也可以对船只进行监控。
在水面与船只温差较大时，热成像相机的成像质量较高，热成像图像能够体现较多的细节信息，可更容易地从热成像图像中检测出船只。但是，因天气原因，可能存在船只与水面的温差过低的情况，热成像图像中船只与水面的区分度不高，不易于从热成像图像中检测出船只。
因此，本实施例中，依据所述热成像相机抓拍的图像确定船只作业场景中船只与水面之间的温差是否满足设定的高温差条件。
在满足高温差条件的情况下，说明热成像相机采集的图像的质量较好，由于热成像图像更能体现细节信息，在此情况下，可以选择热成像相机采集监控图像。控制热成像相机进行图像采集，得到船只的监控图像，该监控图像是热成像图像。
可见光对温差不敏感，在未满足高温差条件的情况下，可以选择可见光相机作采集监控图像。控制可见光相机进行图像采集，同时，开启激光补光灯为可见光相机补光，得到船只的监控图像，该监控图像是可见光图像。
由于每次控制可见光相机采集监控图像时，还开启激光补光灯为可见光相机进行补光，可以避免夜间、或阴天等可见光能见度过低而导致采集的监控图像不清晰的问题，保证夜间和阴天也可正常使用。
本实施例中，可以每隔一定时间重新选择一次控制采集监控图像的相机，即每隔一定时间执行一次步骤S111，比如每过两个图像采集周期确定一次，具体时间不限于此。
如果上一次采集监控图像的相机与本次选择出的采集监控图像的相机相同，则无需进行相机切换，如果不同，则需要进行切换。比如，上一次是热成像相机采集监控图像，而当前需要控制可见光相机采集监控图像，那么要从热成像相机切换为可见光相机进行图像采集。切换相机时，如果需要切换相机的方位，可通过云台带动相机进行方位切换，保证可见光相机朝向需监控的方位。
本发明实施例中，图像采集设备可以依据热成像相机采集的图像来确定船只作业场景中船只与水面之间的温差是否满足设定的高温差条件，从而在当前环境下，选择合适的相机进行监控图像的采集，实现了热成像和可见光的双光互补，保证监控图像的质量，使得船只检出率更高，保证监控的有效性和正确性，同时，在可见光相机采集时还控制激光补光灯为其补光，避免在夜间、或阴天等可见光能见度过低时采集图像质量不佳的问题，可实现全天实时的船只自动化监控。
在一个实施例中，步骤S111中，依据所述热成像相机抓拍的图像确定船只作业场景中船只与水面之间的温差是否满足设定的高温差条件，包括以下任意一项：
A1：计算所述热成像相机抓拍的图像的亮度直方图，获取所述亮度直方图中处于第一预设亮度值范围内的亮度值对应的像素个数，若获取的任意两个像素个数的差值小于或等于预设差值，则确定满足设定的高温差条件；
A2：将所述热成像相机抓拍的图像划分为若干图像块，计算每个图像块的亮度均值，所述亮度均值为图像块中所有像素的亮度值的均值，计算每两个相邻图像块的亮度均值之间的差值得到亮度差值，计算各亮度差值的平方和得到第一值，如果所述第一值大于预设值，则确定满足设定的高温差条件；
A3：计算所述热成像相机抓拍的图像中所有像素的亮度值的均值得到第一均值，如果所述第一均值大于预设均值，则确定满足设定的高温差条件。
在方式A1中，计算出热成像相机抓拍的图像的亮度直方图，亮度直方图中横轴表示亮度值(一般是离散的)，纵轴表示像素个数，获取亮度直方图中处于第一预设亮度值范围内的亮度值对应的像素个数，若获取的任意两个像素个数的差值小于或等于预设差值，说明热成像相机抓拍的图像中各种亮度值的像素都有且数量分布均匀，环境温差比较大，所以细节更容易被凸显，确定船只作业场景中船只与水面之间的温差满足设定的高温差条件。
比如，第一预设亮度范围为10-200，处于第一预设亮度范围的各个亮度值的像素个数基本都落在1000～1500个内，预设差值比如可以设置为600，那么，获取的任意两个像素个数的差值小于或等于600，确定满足设定的高温差条件。
在方式A2中，将所述热成像相机抓拍的图像划分为若干图像块，比如将图像划分为9个图像块，计算每个图像块中各个像素的亮度值的均值作为图像块的亮度均值，再计算每两个相邻图像块的亮度均值之间的差值得到亮度差值，再计算所有亮度差值的平方和得到第一值，如果第一值大于预设值，说明各个图像块之间的亮度差距较为明显，环境温差比较大，所以细节更容易被凸显，确定船只作业场景中船只与水面之间的温差满足设定的高温差条件。预设值可以根据需要而定。
比如，以九宫格的形式来看图像的划分，针对第1格的图像块，第1格的图像块与第2格的图像块、第3格的图像块相邻，计算第1格的图像块的亮度均值与第2格的图像块的亮度均值之间的差值得到亮度差值，计算第1格的图像块的亮度均值与第3格的图像块的亮度均值之间的差值得到亮度差值。其余的图像块也是同理，在此不再赘述。
在方式A3中，计算所述热成像相机抓拍的图像中所有像素的亮度值的均值得到第一均值，如果所述第一均值大于预设均值，说明热成像相机抓拍的图像整体亮度较高，环境温差比较大，确定船只作业场景中船只与水面之间的温差满足设定的高温差条件。预设均值可以根据需要而定。
当然，上述几种方式只是几种优选方式，并不应作为限制。
在一个实施例中，步骤S113中，控制所述激光补光灯为所述可见光相机补光，并控制所述可见光相机采集船只的监控图像之前，还进一步包括：
依据所述可见光相机抓拍的图像确定可见光的能见度是否满足设定的能见度条件；
若是，则继续执行控制所述激光补光灯为所述可见光相机补光，并控制所述可见光相机采集船只的监控图像；
若否，则控制所述热成像相机采集船只的监控图像。
可见光相机抓拍的图像可以反映可见光的能见度。如果可见光的能见度满足设定的能见度条件，说明可见光相机采集的图像质量较好，所以继续执行控制所述激光补光灯为所述可见光相机补光，并控制所述可见光相机采集船只的监控图像。
如果可见光的能见度不满足设定的能见度条件，说明可见光相机的成像质量不够好。由于在确定船只作业场景中船只与水面之间的温差不满足设定的高温差条件时，才会执行确定可见光的能见度是否满足设定的能见度条件的操作，所以，在确定可见光的能见度不满足设定的能见度条件时，说明热成像相机和可见光相机的成像质量都不够好。在此情况下，相对来说，还是热成像图像中的细节更多，更适于用来进行船只检测，所以仍控制所述热成像相机采集船只的监控图像。
本实施例中，热成像相机和可见光相机的成像质量都不够好时，优先选择热成像相机进行监控图像的采集，保证监控图像具有更多的细节，使得船只检出率更高。
在一个实施例中，依据所述可见光相机抓拍的图像确定可见光的能见度是否满足设定的能见度条件，包括：
B1：计算所述可见光相机抓拍的图像的亮度直方图，获取所述亮度直方图中处于第二预设亮度值范围内的亮度值对应的像素个数，若获取的任意两个像素个数的差值小于或等于预设差值，则确定满足设定的能见度条件；
B2：将所述可见光相机抓拍的图像划分为若干图像块，计算每个图像块的亮度均值，所述亮度均值为图像块中所有像素的亮度值的均值，计算每两个相邻图像块的亮度均值之间的差值得到亮度差值，计算各亮度差值的平方和得到第二值，如果所述第二值大于预设值，则确定满足设定的能见度条件；
B3：计算所述可见光相机抓拍的图像中所有像素的亮度值的均值得到第二均值，如果所述第二均值大于预设均值，则确定满足设定的能见度条件。
在方式B1中，计算出可见光相机抓拍的图像的亮度直方图，获取亮度直方图中处于第二预设亮度值范围内的亮度值对应的像素个数，若获取的任意两个像素个数的差值小于或等于预设差值，说明可见光相机抓拍的图像中各种亮度值的像素都有且数量分布均匀，所以可见光的能见度较高，确定满足设定的能见度条件。
比如，第二预设亮度范围为10-250，处于第二预设亮度范围的各个亮度值的像素个数基本都落在1000～1500个内，预设差值比如可以设置为600，那么，获取的任意两个像素个数的差值小于或等于600，确定满足设定的能见度条件。
在方式B2中，将所述可见光相机抓拍的图像划分为若干图像块，比如将图像划分为9个图像块，计算每个图像块中各个像素的亮度值的均值作为图像块的亮度均值，再计算每两个相邻图像块的亮度均值之间的差值得到亮度差值，再计算所有亮度差值的平方和得到第二值，如果第二值大于预设值，说明各个图像块之间的亮度差距较为明显，所以可见光的能见度较高，确定满足设定的能见度条件。预设值可以根据需要而定。
比如，以九宫格的形式来看图像的划分，针对第1格的图像块，第1格的图像块与第2格的图像块、第3格的图像块相邻，计算第1格的图像块的亮度均值与第2格的图像块的亮度均值之间的差值得到亮度差值，计算第1格的图像块的亮度均值与第3格的图像块的亮度均值之间的差值得到亮度差值。其余的图像块也是同理，在此不再赘述。
在方式B3中，计算所述可见光相机抓拍的图像中所有像素的亮度值的均值得到第二均值，如果所述第二均值大于预设均值，说明可见光相机抓拍的图像整体亮度较高，可见光的能见度较高，确定满足设定的能见度条件。预设均值可以根据需要而定。
当然，上述几种方式只是几种优选方式，并不应作为限制。
可以理解，上述出现的数值都只是为了便于理解而举得例子，并不作为限制。本发明实施例中，出现的差值都是正数，在作差时用较大值减去较小值得到相应的差值，或者可以在作差后取绝对值得到相应的差值。
在一个实施例中，步骤S200中，根据所述当前位置信息和目标历史位置信息确定所述船只的轨迹信息，包括：
S201：如果所述目标历史位置信息已处于历史轨迹信息中，将所述当前位置信息与所述历史轨迹信息组成所述船只的轨迹信息；
S202：如果所述目标历史位置信息未处于任一历史轨迹信息中，将所述当前位置信息和所述目标历史位置信息组成所述船只的轨迹信息。
比如，目标历史位置信息为D1，该D1处于一个历史轨迹信息T1，那么将当前位置信息与历史轨迹信息T1组成所述船只的轨迹信息，具体可以将当前位置信息作为一个最新的轨迹点添加到所述历史轨迹信息T1中，得到船只的轨迹信息。
又如，目标历史位置信息为D1，该D1处于两个历史轨迹信息T2和T3，说明两只船只发生了交汇，此时两个船只的轨迹信息都需要被更新，所以将当前位置信息分别与历史轨迹信息T2和T3组成两只船只的轨迹信息，具体可以将当前位置信息作为一个最新的轨迹点分别添加到历史轨迹信息T2和T3中，得到两个新的轨迹信息。
如果所述目标历史位置信息未处于任一历史轨迹信息中，将所述当前位置信息和所述目标历史位置信息组成所述船只的轨迹信息。这里，有M个船只的目标历史位置信息，当前位置信息就分别与M个目标历史位置信息组成相应的船只的轨迹信息。
在一个实施例中，步骤S200中，从上一次已监控出的历史位置信息中查找与所述船只信息匹配的目标历史位置信息，可以包括以下步骤：
S203：在上一次已监控出的历史位置信息中查找与所述当前位置信息的距离小于设定距离的历史位置信息；
S204：如果查找到，将查找到的历史位置信息确定为所述目标历史位置信息；
S205：如果未查找到，确定所述监控图像中与当前位置信息对应的目标区域、以及上一次获取的监控图像中与上一次已监控出的历史位置信息对应的历史区域，在各历史区域中查找与所述目标区域存在交集且交集最大的历史区域，若查找到，将查找到的历史区域对应的历史位置信息确定为所述目标历史位置信息。
步骤S203中，当前位置信息与上一次已监控处的任一历史位置信息之间的距离，可以用当前位置信息对应的目标区域与历史位置信息对应的历史区域的中心位置之间的距离来衡量，比如，如果目标区域的中心位置与历史区域的中心位置之间的距离小于设定距离，那么当前位置信息与该历史位置信息之间的距离小于设定距离。
步骤S204中，在查找到与当前位置信息的距离小于设定距离的历史位置信息时，说明查找到的历史位置信息与当前位置信息是同一船只的两个连续轨迹点，船只从历史位置移动到了当前位置，可以将查找到的历史位置信息直接确定为目标历史位置信息。
步骤S205中，如果未查找到与当前位置信息的距离小于设定距离的历史位置信息，则确定监控图像中与当前位置信息对应的目标区域，并确定上一次获取的监控图像中与上一次已监控出的历史位置信息对应的历史区域，该上一次已监控出的历史位置信息是从该上一次获取的监控图像检测出的。然后，在各历史区域中查找与所述目标区域存在交集且交集最大的历史区域，若查找到，将查找到的历史区域对应的历史位置信息确定为所述目标历史位置信息。
比如，一共有两个历史区域H1和H2与目标区域存在交集，历史区域H1与目标区域的交集面积占目标区域整体面积的80％，历史区域H2与目标区域的交集面积占目标区域整体面积的50％，那么将历史区域H1对应的历史位置信息确定为目标历史位置信息。
在采砂作业中，船只的运动速度比较慢，所以前后两次获取的监控图像中同一船只的位置变动会比较小。本实施例中，采用上述方式可以实现船只的跟踪。
本实施例中，先查找与当前位置信息的距离小于设定距离的历史位置信息，在找到时，将找到的历史位置信息直接确定为目标历史位置信息，一定程度上保证轨迹跟踪的准确性；再查找与所述目标区域存在交集且交集最大的历史区域，区域相交的情况比较常见，这种情况下大概率能找到历史区域，为了避免产生较大误差，只找出交集最大的历史区域，将查找到的历史区域对应的历史位置信息确定为目标历史位置信息，可以避免船只跟踪失败。
在一个实施例中，步骤S300中，根据所述船只的当前位置信息和轨迹信息确定所述船只是否异常，包括以下步骤：
S301：检查所述船只的当前位置信息是否处于设定的作业区域之内；
S302：如果是，检查所述船只的轨迹信息中是否存在连续的N个位置信息处于所述作业区域内的同一子区域内，所述N大于1，若是，确定所述船只异常；
S303：如果否，则确定所述船只异常。
如果船只的当前位置信息未处于设定的作业区域之内，即，当前位置信息处于船只作业场景中的作业区域之外，说明船只超出了规定的作业区域，已经违章了，所以确定该船只异常，需对船只进行报警。
如果船只的当前位置信息处于设定的作业区域之内，根据所述船只的轨迹信息进一步检查船只是否异常，如果船只的轨迹信息上存在连续N个位置信息处于同一子区域内，说明该船只在该子区域内的停留时间已经达到了N*1/F，F为图像采集的频率，停留时间过长，被认为是可疑船只，确定该船只异常，需对所述船只进行报警。
可以理解，上述确定船只是否异常的方式只是举例，当然还可以有其他方式。
本发明还提供一种船只监控装置，应用于图像采集设备，参看图3，该船只监控装置100包括：
当前位置信息获取模块101，用于从采集的监控图像中获取船只信息，所述船只信息至少包括船只的当前位置信息；
轨迹信息确定模块102，用于从上一次已监控出的历史位置信息中查找与所述船只信息匹配的目标历史位置信息，根据所述当前位置信息和目标历史位置信息确定所述船只的轨迹信息；
异常确定模块103，用于根据所述船只的当前位置信息和轨迹信息确定所述船只是否异常。
在一个实施例中，所述图像采集设备包括：热成像相机、可见光相机和激光补光灯；
当前位置信息获取模块之前，该装置还包括：
温差判断模块，用于依据所述热成像相机抓拍的图像确定船只作业场景中船只与水面之间的温差是否满足设定的高温差条件；
第一监控图像采集模块，用于若满足，控制所述热成像相机采集船只的监控图像；
第二监控图像采集模块，用于若不满足，控制所述激光补光灯为所述可见光相机补光，并控制所述可见光相机采集船只的监控图像。
在一个实施例中，温差判断模块依据所述热成像相机抓拍的图像确定船只作业场景中船只与水面之间的温差是否满足设定的高温差条件时，具体用于以下任意一项：
计算所述热成像相机抓拍的图像的亮度直方图，获取所述亮度直方图中处于第一预设亮度值范围内的亮度值对应的像素个数，若获取的任意两个像素个数的差值小于或等于预设差值，则确定满足设定的高温差条件；
将所述热成像相机抓拍的图像划分为若干图像块，计算每个图像块的亮度均值，所述亮度均值为图像块中所有像素的亮度值的均值，计算每两个相邻图像块的亮度均值之间的差值得到亮度差值，计算各亮度差值的平方和得到第一值，如果所述第一值大于预设值，则确定满足设定的高温差条件；
计算所述热成像相机抓拍的图像中所有像素的亮度值的均值得到第一均值，如果所述第一均值大于预设均值，则确定满足设定的高温差条件。
在一个实施例中，第二监控图像采集模块用于控制所述激光补光灯为所述可见光相机补光，并控制所述可见光相机采集船只的监控图像之前，还进一步用于：
依据所述可见光相机抓拍的图像确定可见光的能见度是否满足设定的能见度条件；
若是，则继续执行控制所述激光补光灯为所述可见光相机补光，并控制所述可见光相机采集船只的监控图像；
若否，则控制所述热成像相机采集船只的监控图像。
在一个实施例中，所述轨迹信息确定模块根据所述当前位置信息和目标历史位置信息确定所述船只的轨迹信息时，具体用于：
如果所述目标历史位置信息已处于历史轨迹信息中，将所述当前位置信息与所述历史轨迹信息组成所述船只的轨迹信息；
如果所述目标历史位置信息未处于任一历史轨迹信息中，将所述当前位置信息和所述目标历史位置信息组成所述船只的轨迹信息。
在一个实施例中，所述轨迹信息确定模块从上一次已监控出的历史位置信息中查找与所述船只信息匹配的目标历史位置信息时，具体用于：
在上一次已监控出的历史位置信息中查找与所述当前位置信息的距离小于设定距离的历史位置信息；
如果查找到，将查找到的历史位置信息确定为所述目标历史位置信息；
如果未查找到，确定所述监控图像中与当前位置信息对应的目标区域、以及上一次获取的监控图像中与上一次已监控出的历史位置信息对应的历史区域，在各历史区域中查找与所述目标区域存在交集且交集最大的历史区域，若查找到，将查找到的历史区域对应的历史位置信息确定为所述目标历史位置信息。
在一个实施例中，所述异常确定模块根据所述船只的当前位置信息和轨迹信息确定所述船只是否异常时，具体用于：
检查所述船只的当前位置信息是否处于设定的作业区域之内；
如果是，检查所述船只的轨迹信息中是否存在连续的N个位置信息处于所述作业区域内的同一子区域内，所述N大于1，若是，确定所述船只异常；
如果否，则确定所述船只异常。
上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元。
本发明还提供一种电子设备，包括处理器及存储器；所述存储器存储有可被处理器调用的程序；其中，所述处理器执行所述程序时，实现如前述实施例中所述的船只监控方法。
本发明船只监控装置的实施例可以应用在电子设备上。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在电子设备的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，如图4所示，图4是本发明根据一示例性实施例示出的船只监控装置100所在电子设备的一种硬件结构图，除了图4所示的处理器510、内存530、接口520、以及非易失性存储器540之外，实施例中装置100所在的电子设备通常根据该电子设备的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。
本发明还提供一种机器可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现如前述实施例中任意一项所述的船只监控方法。
本发明可采用在一个或多个其中包含有程序代码的存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。机器可读存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。机器可读存储介质的例子包括但不限于：相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种船只监控方法，其特征在于，应用于图像采集设备，所述图像采集设备包括：热成像相机、可见光相机和激光补光灯，该方法包括：
依据所述热成像相机抓拍的图像确定船只作业场景中船只与水面之间的温差是否满足设定的高温差条件；若满足，控制所述热成像相机采集船只的监控图像；若不满足，控制所述激光补光灯为所述可见光相机补光，并控制所述可见光相机采集船只的监控图像；
从采集的监控图像中获取船只信息，所述船只信息至少包括船只的当前位置信息；
从上一次已监控出的历史位置信息中查找与所述船只信息匹配的目标历史位置信息，根据所述当前位置信息和目标历史位置信息确定所述船只的轨迹信息；
根据所述船只的当前位置信息和轨迹信息确定所述船只是否异常。
2.如权利要求1所述的船只监控方法，其特征在于，依据所述热成像相机抓拍的图像确定船只作业场景中船只与水面之间的温差是否满足设定的高温差条件，包括以下任意一项：
计算所述热成像相机抓拍的图像的亮度直方图，获取所述亮度直方图中处于第一预设亮度值范围内的亮度值对应的像素个数，若获取的任意两个像素个数的差值小于或等于预设差值，则确定满足设定的高温差条件；
将所述热成像相机抓拍的图像划分为若干图像块，计算每个图像块的亮度均值，所述亮度均值为图像块中所有像素的亮度值的均值，计算每两个相邻图像块的亮度均值之间的差值得到亮度差值，计算各亮度差值的平方和得到第一值，如果所述第一值大于预设值，则确定满足设定的高温差条件；
计算所述热成像相机抓拍的图像中所有像素的亮度值的均值得到第一均值，如果所述第一均值大于预设均值，则确定满足设定的高温差条件。
3.如权利要求1所述的船只监控方法，其特征在于，控制所述激光补光灯为所述可见光相机补光，并控制所述可见光相机采集船只的监控图像之前，还进一步包括：
依据所述可见光相机抓拍的图像确定可见光的能见度是否满足设定的能见度条件；
若是，则继续执行控制所述激光补光灯为所述可见光相机补光，并控制所述可见光相机采集船只的监控图像；
若否，则控制所述热成像相机采集船只的监控图像。
4.如权利要求1所述的船只监控方法，其特征在于，根据所述当前位置信息和目标历史位置信息确定所述船只的轨迹信息，包括：
如果所述目标历史位置信息已处于历史轨迹信息中，将所述当前位置信息与所述历史轨迹信息组成所述船只的轨迹信息；
如果所述目标历史位置信息未处于任一历史轨迹信息中，将所述当前位置信息和所述目标历史位置信息组成所述船只的轨迹信息。
5.如权利要求1所述的船只监控方法，其特征在于，从上一次已监控出的历史位置信息中查找与所述船只信息匹配的目标历史位置信息，包括：
在上一次已监控出的历史位置信息中查找与所述当前位置信息的距离小于设定距离的历史位置信息；
如果查找到，将查找到的历史位置信息确定为所述目标历史位置信息；
如果未查找到，确定所述监控图像中与当前位置信息对应的目标区域、以及上一次获取的监控图像中与上一次已监控出的历史位置信息对应的历史区域，在各历史区域中查找与所述目标区域存在交集且交集最大的历史区域，若查找到，将查找到的历史区域对应的历史位置信息确定为所述目标历史位置信息。
6.如权利要求1所述的船只监控方法，其特征在于，根据所述船只的当前位置信息和轨迹信息确定所述船只是否异常，包括：
检查所述船只的当前位置信息是否处于设定的作业区域之内；
如果是，检查所述船只的轨迹信息中是否存在连续的N个位置信息处于所述作业区域内的同一子区域内，所述N大于1，若是，确定所述船只异常；
如果否，则确定所述船只异常。
7.一种船只监控装置，其特征在于，应用于图像采集设备，所述图像采集设备包括：热成像相机、可见光相机和激光补光灯，该装置包括：
控制模块，用于依据所述热成像相机抓拍的图像确定船只作业场景中船只与水面之间的温差是否满足设定的高温差条件；若满足，控制所述热成像相机采集船只的监控图像；若不满足，控制所述激光补光灯为所述可见光相机补光，并控制所述可见光相机采集船只的监控图像；
当前位置信息获取模块，用于从采集的监控图像中获取船只信息，所述船只信息至少包括船只的当前位置信息；
轨迹信息确定模块，用于从上一次已监控出的历史位置信息中查找与所述船只信息匹配的目标历史位置信息，根据所述当前位置信息和目标历史位置信息确定所述船只的轨迹信息；
异常确定模块，用于根据所述船只的当前位置信息和轨迹信息确定所述船只是否异常。
8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器及存储器；所述存储器存储有可被处理器调用的程序；其中，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-6中任意一项所述的船只监控方法。
9.一种机器可读存储介质，其特征在于，其上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现如权利要求1-6中任意一项所述的船只监控方法。
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