基于图像和AIS的船舶识别及侵入告警方法研究

◆高东

（中国电子科技集团公司第二十八研究所 江苏 210000）

在海事、船舶管理系统等民用领域中，视频监控成为一种重要的信息来源，从实时视频监控中快速有效的提取船舶目标，对船舶身份进行自动判别，对船舶异常行为进行告警，成为一个重要的应用领域。在目标检测技术中，应用比较广泛的有背景差分法、“帧间差分法”、光流法等，背景差分法易受环境光线变化的影响，不适用于背景变化很大的情况；“帧间差分法”为“帧间”时间间隔的选取很重要，只能提取出目标边界；光流法对硬件要求比较高，计算较复杂，“抗噪性”差。因此，如何快速有效地检测船舶目标，结合其他来源信息，对船舶身份和行为进行判别成为一个重要发展趋势。

1 方法概述及流程

本文介绍一种基于视频的船舶身份识别与侵入区域告警方法，主要包括三个过程。一是利用PTZ摄像头采集图像，利用平均“帧间差分法”与背景差分法将采集到的当前图像与背景图像进行差分，提取运动船舶目标；二是利用摄像机标定，结合图像处理方法，提取船舶目标的位置、尺寸、颜色等参数信息；三是以AIS信息为参考基准，对船舶身份进行判别，对船舶是否侵入区域进行告警判断。处理流程如图1所示。

图1船舶身份识别与告警处理流程

2 船舶识别步骤及方法

2.1 船舶目标检测

首先利用PTZ摄像头采集图像，采用平均“帧间差分法”实现图像背景的重建与自动更新。采用平均“帧间差分法”实现图像背景更新的具体步骤为：