CN117173774B - 一种船舷智能收放系统、方法以及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船舷智能收放方法，包括在处理器中建立人脸特征库，人脸特征库中包括身份为许可登船人员的第一脸部数据；接近开关检测到来访人员靠近舷梯时，向处理器发出检测信息，处理器调用激光雷达以及拍摄组件获取来访人员的面部特征信息以及面部视频信息；将面部特征信息以及面部视频信息融合生成第二脸部数据并在人脸特征库中进行检索对比，若来访人员的身份为许可登船人员，则降下舷梯并保存登船记录，否则仅保存登船记录；激光雷达实时监测舷梯与码头之间的高度信息并根据高度信息控制升降执行组件，使舷梯与码头之间的高度保持在预设置的安全值。本发明能够实现登船人员的实时监控、识别并自动放下舷梯，实现了对船舶入口的监控。
Description
技术领域
本发明涉及智能升降装置领域，具体涉及一种船舷智能收放系统、方法以及存储介质。
背景技术
船舶是重要的交通工具，由于全世界的船运市场竞争激烈，为提高运输效率、降低运输费用，船舶的大型化是当今世界各国发展经济的趋势，然而运输船舶在靠泊时，码头的水平高度和位置等的设计数值全然不同，且由于在水面行驶容易造成因船舶靠泊时速度过大或靠泊角度过大，不能很好地与码头形成适合的停泊位置，此时需要依靠船舶上布置的舷梯来进行船与码头的可调节式连接。但随着装卸货以及潮汐的变化，甲板值班人员需要定时来调整舷梯的高度，否则导致舷梯损坏，因此值班人员要经常对舷梯高度保持警惕。但在船舶装卸期间，甲板值班人员都非常忙碌，容易产生疏忽，从而导致以下问题：
（1）在船舶装卸货、潮汐变化时，值班人员未能及时调整船舷，导致船舷因下沉过多，舷梯与港口磕碰而损坏，增加了船舶运载本，且影响了登船人员安全。
（2）疏忽了登船口的人员登记，导致出现偷渡人员上船以及船员未能登船等问题，增加了船舶安全隐患。
因此，设计一种智能识别登船人员并自动收放舷梯的系统是十分有必要的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种船舷智能收放系统，所述系统包括：
接近开关，所述接近开关固定安装在船舷入口处，其用于检测是否有来访人员靠近舷梯；
激光雷达，所述激光雷达固定安装于所述船舷上，所述激光雷达用于采集所述舷梯与码头之间的高度信息以及所述来访人员的面部特征信息；
拍摄组件，所述拍摄组件与所述接近开关电连接，所述拍摄装置固定在舷梯入口处，并用于提供所述来访人员的面部视频信息；
升降执行组件，所述升降执行组件用于控制所述舷梯的升降动作；
处理器，所述处理器与所述接近开关、激光雷达、拍摄组件以及升降执行组件电连接，所述处理器接收所述面部视频信息以及面部特征信息进行人脸识别，并根据所述高度信息通过升降执行组件控制所述舷梯高度。
进一步的，所述处理器中设有人脸识别模块、舷梯调节模块以及人员登记模块；所述人员识别模块用于接收所述面部视频信息、面部特征信息并与人脸特征库进行对比，并控制所述升降执行组件降下所述舷梯；
所述舷梯调节模块用于根据所述激光雷达获得的高度信息调节所述升降执行组件；
所述人员登记模块用于保存所述拍摄模块记录的所述面部视频信息。
进一步的，所述激光雷达固定安装在所述舷梯侧面，所述拍摄组件固定在所述舷梯入口处，所述激光雷达视场角覆盖所述拍摄组件的拍摄视野。
本发明第二方面公开了一种船舷智能收放方法，包括如本发明第一方面公开的船舷智能收放系统，所述方法包括：
在处理器中建立人脸特征库，所述人脸特征库中包括身份为许可登船人员的第一脸部数据；
所述接近开关检测到来访人员靠近所述舷梯时，向所述处理器发出检测信息，所述处理器调用所述激光雷达以及拍摄组件获取所述来访人员的面部特征信息以及面部视频信息；
所述处理器将面部特征信息以及面部视频信息融合生成第二脸部数据，并在所述人脸特征库中进行检索对比，若所述来访人员的身份为许可登船人员，则降下所述舷梯并保存所述来访人员的登船记录，否则仅保存所述登船记录；
所述激光雷达实时监测所述舷梯与码头之间的高度信息，所述处理器根据所述高度信息控制所述升降执行组件，使所述舷梯与码头之间的高度保持在预设置的安全值。
进一步的，所述激光雷达采用激光光点定位技术进行所述来访人员的面部特征信息采样，对采集的人脸图像进行面部姿态矫正和模板匹配处理,提取能够反映移动人脸差异化信息的特征量，并选用加权平均法在二值化图像中区域化分割面部轮廓，采用激光光点定位进行人脸特征定位识别,在激光光点高亮区域提取出人脸特征的全部关键点，从而获得所述来访人员的面部特征信息。
进一步的，在进行所述第一面部信息和第二面部信息的对比时，还包括以下步骤：
分别从所述第一面部信息和第二面部信息中提取数个相对应的特征点；
对比所述特征点，获取所述第一面部信息和第二面部信息的相似度；
若所述相似度超过预设置的阈值时，则认为所述第二面部信息的身份为许可登船人员。
进一步的，若所述来访人员的身份为许可登船人员，则降下舷梯，其中还包括：所述拍摄组件拍摄并将所述来访人员的面部视频信息上传至所述处理器；
所述面部视频信息保存在相应的所述许可登船人员的登船记录中。
进一步的，所述处理器调用所述激光雷达和所述拍摄组件对所述舷梯持续进行拍摄和扫描；
所述处理器对所述舷梯进行动作识别，若确认所述舷梯上无人员时，则升起所述舷梯。
本发明第三方面公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行本发明第二方面公开的船舷智能收放方法中的部分或全部步骤。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例中，首先在处理器中建立人脸特征库，人脸特征库中包括身份为许可登船人员的第一脸部数据；接近开关检测到来访人员靠近舷梯时，向处理器发出检测信息，处理器调用激光雷达以及拍摄组件获取来访人员的面部特征信息以及面部视频信息；处理器将面部特征信息以及面部视频信息融合生成第二脸部数据，并在人脸特征库中进行检索对比，若来访人员的身份为许可登船人员，则降下舷梯并保存来访人员的登船记录，否则仅保存登船记录；激光雷达实时监测舷梯与码头之间的高度信息，处理器根据高度信息控制升降执行组件，使舷梯与码头之间的高度保持在预设置的安全值。激光雷达和拍摄组件共同用于人脸识别，提供三维以及二维等多维度特征，通过多源信号融合，有效提高了人脸识别精度；同时，充分利用了激光雷达视野角广的特性，使其同时为舷梯高度调节提供了可靠的参考。本发明同时实现了舷梯口的智能识别以及舷梯的智能升降，能对船舶上下唯一通道进行全天24小时值守。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例公开的一种船舷智能收放系统的结构示意图；
图2是本发明实施例公开的一种船舷智能收放方法的流程示意图；
图3是本发明实施例公开的一种计算机存储介质的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或端没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或端固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
首先在处理器中建立人脸特征库，人脸特征库中包括身份为许可登船人员的第一脸部数据；接近开关检测到来访人员靠近舷梯时，向处理器发出检测信息，处理器调用激光雷达以及拍摄组件获取来访人员的面部特征信息以及面部视频信息；处理器将面部特征信息以及面部视频信息融合生成第二脸部数据，并在人脸特征库中进行检索对比，若来访人员的身份为许可登船人员，则降下舷梯并保存来访人员的登船记录，否则仅保存登船记录；激光雷达实时监测舷梯与码头之间的高度信息，处理器根据高度信息控制升降执行组件，使舷梯与码头之间的高度保持在预设置的安全值。激光雷达和拍摄组件共同用于人脸识别，提供三维以及二维等多维度特征，通过多源信号融合，有效提高了人脸识别精度；同时，充分利用了激光雷达视野角广的特性，使其同时为舷梯高度调节提供了可靠的参考。本发明同时实现了舷梯口的智能识别以及舷梯的智能升降，能对船舶上下唯一通道进行全天24小时值守。
请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种船舷智能收放装置的结构示意图。如图1所示，该船舷智能收放装置可以包括：接近开关10，所述接近开关固定安装在船舷入口处，其用于检测是否有来访人员靠近舷梯；激光雷达20，所述激光雷达20固定安装于所述船舷上，所述激光雷达20用于采集所述舷梯与码头之间的高度信息以及所述来访人员的面部特征信息；拍摄组件30，所述拍摄组件与所述接近开关电连接，所述拍摄装置固定在舷梯入口处，并用于提供所述来访人员的面部视频信息；拍摄组件30通常采用监控探头，也可使用如360度摄像头等设备，为了确保能够对来访人员的面部进行精确的数据采集，所述激光雷达固定安装在所述舷梯侧面，所述拍摄组件固定在所述舷梯入口处，所述激光雷达视场角覆盖所述拍摄组件的拍摄视野。升降执行组件40，所述升降执行组件用于控制所述舷梯的升降动作；处理器50，所述处理器与所述接近开关、激光雷达20、拍摄组件30以及升降执行组件电连接，所述处理器接收所述面部视频信息以及面部特征信息进行人脸识别，并根据所述高度信息通过升降执行组件控制所述舷梯高度。
具体地，所述处理器中设有人脸识别模块、舷梯调节模块以及人员登记模块；所述人员识别模块用于接收所述面部视频信息、面部特征信息并与人脸特征库进行对比，并控制所述升降执行组件降下所述舷梯；所述舷梯调节模块用于根据所述激光雷达获得的高度信息调节所述升降执行组件；所述人员登记模块用于保存所述拍摄模块记录的所述面部视频信息。
对于上述船舷智能收放装置的具体描述可以参照下文中船舷智能收放方法的具体描述，在此不再一一赘述。
请参阅图2，图2是本发明实施例公开的一种船舷智能收放方法的流程示意图。如图2所示，该船舷智能收放方法可以包括以下步骤：
S101.在处理器中建立人脸特征库，所述人脸特征库中包括身份为许可登船人员的第一脸部数据；
S102.所述接近开关检测到来访人员靠近所述舷梯时，向所述处理器发出检测信息，所述处理器调用所述激光雷达以及拍摄组件获取所述来访人员的面部特征信息以及面部视频信息；
S103.所述处理器将面部特征信息以及面部视频信息融合生成第二脸部数据，并在所述人脸特征库中进行检索对比，若所述来访人员的身份为许可登船人员，则降下所述舷梯并保存所述来访人员的登船记录，否则仅保存所述登船记录；通过多源信息的输入，使用激光雷达获取的面部特征信息重构三维面部信息，结合拍摄组件获取的二维面部视频信息，智能收放船舶唯一的入口。
S104.所述激光雷达实时监测所述舷梯与码头之间的高度信息，所述处理器根据所述高度信息控制所述升降执行组件，使所述舷梯与码头之间的高度保持在预设置的安全值。本实施例中实现了激光雷达的多重应用，既能够为人脸识别提供多一层维度的数据，以提高人脸识别的精确性，同时能够为舷梯高度的智能升降提供可靠数据，减少了船舶甲板值班人员的工作量。
进一步的，所述激光雷达采用激光光点定位技术进行所述来访人员的面部特征信息采样，对采集的人脸图像进行面部姿态矫正和模板匹配处理,提取能够反映移动人脸差异化信息的特征量，并选用加权平均法在二值化图像中区域化分割面部轮廓，采用激光光点定位进行人脸特征定位识别,在激光光点高亮区域提取出人脸特征的全部关键点，从而获得所述来访人员的面部特征信息。
具体的，在进行所述第一面部信息和第二面部信息的对比时，还包括以下步骤：分别从所述第一面部信息和第二面部信息中提取数个相对应的特征点；对比所述特征点，获取所述第一面部信息和第二面部信息的相似度；若所述相似度超过预设置的阈值时，则认为所述第二面部信息的身份为许可登船人员。通过采集多个特征点，尽可能的还原所述来访人员的面部样貌，比对预设置的相似度阈值则进一步确保了人脸识别效果，保证了人脸识别精度的同时，也能提供一定识别冗余度，提高舷梯通行效率。
具体的，若所述来访人员的身份为许可登船人员，则降下舷梯，其中还包括：所述拍摄组件拍摄并将所述来访人员的面部视频信息上传至所述处理器；所述面部视频信息保存在相应的所述许可登船人员的登船记录中。
进一步地，所述处理器调用所述激光雷达和所述拍摄组件对所述舷梯持续进行拍摄和扫描；所述处理器对所述舷梯进行动作识别，若确认所述舷梯上无人员时，则升起所述舷梯。其中，所述处理器在进行动作识别时，对舷梯上的人数进行比对，若登上舷梯的人数大于所述拍摄组件和激光雷达捕捉到的许可登船人员数量时，所述处理器向后台发出警告，并拍摄实时录像。在确保了登船人员在舷梯处的安全时，也保证了登船人员的持续管控，以确保每个登船人员都能记录在处理器中。
本发明的工作过程为首先在处理器中建立人脸特征库，人脸特征库中包括身份为许可登船人员的第一脸部数据；接近开关检测到来访人员靠近舷梯时，向处理器发出检测信息，处理器调用激光雷达以及拍摄组件获取来访人员的面部特征信息以及面部视频信息；处理器将面部特征信息以及面部视频信息融合生成第二脸部数据，并在人脸特征库中进行检索对比，若来访人员的身份为许可登船人员，则降下舷梯并保存来访人员的登船记录，否则仅保存登船记录；激光雷达实时监测舷梯与码头之间的高度信息，处理器根据高度信息控制升降执行组件，使舷梯与码头之间的高度保持在预设置的安全值。激光雷达和拍摄组件共同用于人脸识别，提供三维以及二维等多维度特征，通过多源信号融合，有效提高了人脸识别精度；同时，充分利用了激光雷达视野角广的特性，使其同时为舷梯高度调节提供了可靠的参考。本发明同时实现了舷梯口的智能识别以及舷梯的智能升降，能对船舶上下唯一通道进行全天24小时值守。
请参阅图3，图3是本发明实施例公开的一种计算机存储介质的结构示意图。如图3所示，本发明实施例公开了一种计算机存储介质401，计算机存储介质401存储有计算机指令，该计算机指令被调用时，用于执行本发明实施例二公开的船舷智能收放方法中的步骤。
以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施例的具体描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、随机存储器（RandomAccessMemory，RAM）、可编程只读存储器（ProgrammableRead-onlyMemory，PROM）、可擦除可编程只读存储器（ErasableProgrammableReadOnlyMemory，EPROM）、一次可编程只读存储器（One-timeProgrammableRead-OnlyMemory，OTPROM）、电子抹除式可复写只读存储器（Electrically-ErasableProgrammableRead-OnlyMemory，EEPROM）、只读光盘（CompactDiscRead-OnlyMemory，CD-ROM）或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
最后应说明的是：本发明实施例公开的一种船舷智能收放系统、方法以及存储介质所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种船舷智能收放系统，其特征在于，包括：
接近开关，所述接近开关固定安装在船舷入口处，其用于检测是否有来访人员靠近舷梯；
激光雷达，所述激光雷达固定安装于所述船舷上，所述激光雷达用于采集所述舷梯与码头之间的高度信息以及所述来访人员的面部特征信息；
拍摄组件，所述拍摄组件与所述接近开关电连接，所述拍摄装置固定在舷梯入口处，并用于提供所述来访人员的面部视频信息；
升降执行组件，所述升降执行组件用于控制所述舷梯的升降动作；
处理器，所述处理器与所述接近开关、激光雷达、拍摄组件以及升降执行组件电连接，所述处理器接收所述面部视频信息以及面部特征信息进行人脸识别，并根据所述高度信息通过升降执行组件控制所述舷梯高度；
所述处理器中设有人脸识别模块、舷梯调节模块以及人员登记模块；所述人员识别模块用于接收所述面部视频信息、面部特征信息并与人脸特征库进行对比，并控制所述升降执行组件降下所述舷梯；
所述舷梯调节模块用于根据所述激光雷达获得的高度信息调节所述升降执行组件；
所述人员登记模块用于保存所述拍摄模块记录的所述面部视频信息；
在处理器中建立人脸特征库，所述人脸特征库中包括身份为许可登船人员的第一脸部数据；所述接近开关检测到来访人员靠近所述舷梯时，向所述处理器发出检测信息，所述处理器调用所述激光雷达以及拍摄组件获取所述来访人员的面部特征信息以及面部视频信息；所述处理器将面部特征信息以及面部视频信息融合生成第二脸部数据，并在所述人脸特征库中进行检索对比，若所述来访人员的身份为许可登船人员，则降下所述舷梯并保存所述来访人员的登船记录，否则仅保存所述登船记录；所述激光雷达实时监测所述舷梯与码头之间的高度信息，所述处理器根据所述高度信息控制所述升降执行组件，使所述舷梯与码头之间的高度保持在预设置的安全值；
所述处理器调用所述激光雷达和所述拍摄组件对所述舷梯持续进行拍摄和扫描；所述处理器对所述舷梯进行动作识别，若确认所述舷梯上无人员时，则升起所述舷梯。
2.根据权利要求1所述的船舷智能收放系统，其特征在于，
所述激光雷达固定安装在所述舷梯侧面，所述拍摄组件固定在所述舷梯入口处，所述激光雷达视场角覆盖所述拍摄组件的拍摄视野。
3.一种船舷智能收放方法，包括如权利要求1至2任一项所述的船舷智能收放系统，其特征在于，所述方法包括：所述激光雷达采用激光光点定位技术进行所述来访人员的面部特征信息采样，对采集的人脸图像进行面部姿态矫正和模板匹配处理,提取能够反映移动人脸差异化信息的特征量，并选用加权平均法在二值化图像中区域化分割面部轮廓，采用激光光点定位进行人脸特征定位识别,在激光光点高亮区域提取出人脸特征的全部关键点，从而获得所述来访人员的面部特征信息。
4.根据权利要求3所述的船舷智能收放方法，其特征在于，还包括以下步骤：
分别从所述第一脸部数据和第二脸部数据中提取数个相对应的特征点；
对比所述特征点，获取所述第一脸部数据和第二脸部数据的相似度；
若所述相似度超过预设置的阈值时，则认为所述第二脸部数据的身份为许可登船人员。
5.根据权利要求3所述的船舷智能收放方法，其特征在于，若所述来访人员的身份为许可登船人员，则降下舷梯，其中还包括：所述拍摄组件拍摄并将所述来访人员的面部视频信息上传至所述处理器；
所述面部视频信息保存在相应的所述许可登船人员的登船记录中。
6.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求3-5任一项所述的船舷智能收放方法。
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 激光光点定位技术在移动人脸识别中的应用;杨鑫 等;《激光杂志》;第116-120页 * |
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