本发明涉及称重技术领域，特别是涉及一种货物计重装置及船舶货物计重系统。
背景技术：
船舶到达目的地之后，有关部门需要对船舶装载的货物进行计重。对船舶装载的货物进行计重的原理如下：分别获取船舶卸货前和卸货后的水位线对应的水尺刻度，根据卸货前后两次的水尺刻度、船舶自身的参数和水的密度计算出船舶装载的货物的重量。
现有技术是通过人工的方式计算船舶装载的货物的重量，具体的，由于船舶的整体体积通常较大，人无法直接获取船舶的当前水位线对应的水尺刻度，需要在船舶进入码头之后，人乘船靠近船舶，读取船舶卸货前后水位线对应的水尺刻度，再根据对船舶装载的货物进行计重的原理计算出船舶装载的货物的重量。
可见，现有技术计算船舶装载的货物的重量的方式需要船舶进入码头，人乘船靠近船舶读数，而船舶进入码头需要较长时间，读取卸货前后两次的水尺刻度的时间周期长，此外，租船和人工的成本高，增加了经济成本，而且人需要靠近轮船，具有一定的危险性，人工读数存在主观性，同一水尺刻度，不同的人可能得到不一样的数值，容易引起纠纷和意见，不够准确和科学。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种货物计重装置，通过控制获取单元的飞行移动快速高效的获取计算所需的数据，识别单元准确科学的识别船舶卸货前后的水位线对应的水尺刻度值，避免人工读数存在主观性的问题。本发明的另一目的是提供一种船舶货物计重系统。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种货物计重装置，应用于船舶货物计重系统，包括：
用于分别获取船舶卸货前后的水位线对应的水尺刻度的影像数据的获取单元；
输入端与所述获取单元的输出端连接的识别单元，用于从所述影像数据中识别出船舶卸货前后的水位线对应的水尺刻度值；
输入端与所述识别单元的输出端连接的处理单元，用于控制所述获取单元的飞行移动，还用于根据所述船舶卸货前后的水位线对应的水尺刻度值、所述船舶的自身参数及所述船舶所在水的密度确定所述船舶上货物的重量。
优选地，所述获取单元具体包括：
用于分别获取船舶卸货前后的水位线对应的水尺刻度的影像数据的图像采集模块；
输入端与所述图像采集模块的输出端连接、输出端作为所述获取单元的输出端的第一通信模块，用于将所述影像数据发送至识别单元。
优选的，所述获取单元为无人机。
优选的，所述识别单元具体包括；
用于接收所述影像数据的第二通信模块；
输入端与所述第二通信模块的输出端连接的水位线标定模块，用于通过图像分析识别技术从所述影像数据中识别出所述船舶卸货前后的水位线；
输入端与所述第二通信模块的输出端连接的水尺刻度识别模块，用于通过图像分析识别技术从所述影像数据中识别出所述船舶卸货前后的水尺刻度；
输入端分别与所述水位线标定模块的输出端和所述水尺刻度识别模块的输出端连接、输出端作为所述识别单元的输出端的刻度值确定模块，用于将识别得到的所述卸货前后的水位线及水尺刻度进行叠加，得到所述卸货前后的水位线对应的水尺刻度值。
优选的，所述第一通信模块和所述第二通信模块均为蓝牙通信模块和/或gprs通信模块。
优选的，所述处理单元为pad。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种船舶货物计重系统，包括如上述所述的货物计重装置。
本发明提供了一种货物计重装置，应用于船舶货物计重系统，包括用于分别获取船舶卸货前后的水位线对应的水尺刻度的影像数据的获取单元；输入端与获取单元的输出端连接的识别单元，用于从影像数据中识别出船舶卸货前后的水位线对应的水尺刻度值；输入端与识别单元的输出端连接的处理单元，用于控制获取单元的飞行移动，还用于根据船舶卸货前后的水位线对应的水尺刻度值、船舶的自身参数及船舶所在水的密度确定船舶上货物的重量。
可见，在实际应用中，本发明可以通过控制获取单元的飞行移动来获取船舶卸货前后的水位线对应的水尺刻度的影像数据，可以快速高效的获取后续计算所需的数据，获取单元可以远程操作，无需雇用人工，解决了现有技术人工读数读取时间周期长、经济成本高以及人靠近船舶读数危险的问题，通过识别单元识别影像数据中的水尺刻度值，准确科学，解决了现有技术人工读数存在主观性的问题。
本发明还提供了一种船舶货物计重系统，具有如上述货物计重装置所述的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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为本发明提供的一种货物计重装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种货物计重装置，通过控制获取单元的飞行移动快速高效的获取计算所需的数据，识别单元准确科学的识别船舶卸货前后的水位线对应的水尺刻度值，避免人工读数存在主观性的问题。本发明的另一核心是提供一种船舶货物计重系统。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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。
请参照图1，图1为本发明提供的一种货物计重装置的结构示意图，应用于船舶货物计重系统，包括：
用于分别获取船舶卸货前后的水位线对应的水尺刻度的影像数据的获取单元1；
具体的，获取单元1会获取船舶卸货前船舶的水位线对应的水尺刻度的影像数据，还会获取在船舶卸货后船舶的水位线对应的水尺刻度的影像数据。
另外，这里的影像数据可以包括视频数据和照片数据，具体地，在实际应用中，由于天气、风速等原因，船舶停靠处的水位线可能会上下波动，相应的，也就无法准确的获取水位线实际应该对应的水尺刻度，为保证后期计算结果的可靠性，获取单元1可以用拍摄视频的方式获取视频数据，以便于后期动态的分析出船舶停靠处水位线对应的水尺刻度；在天气良好的情况下，船舶停靠处水位线较为平稳，能够较好的获取水位线对应的水尺刻度，获取单元1可以采用拍摄照片的方式获取照片数据。
输入端与获取单元1的输出端连接的识别单元2，用于从影像数据中识别出船舶卸货前后的水位线对应的水尺刻度值；
具体的，识别单元2通过图像分析识别技术从卸货前后的影像数据中识别出船舶的船身上的水尺刻度以及船舶卸货前后的水位线，船舶卸货前的水位线在船身上的水尺刻度的位置为第一水尺刻度，船舶卸货后的水位线在船身上的水尺刻度的位置为第二水尺刻度。
输入端与识别单元2的输出端连接的处理单元3，用于控制获取单元1的飞行移动，还用于根据船舶卸货前后的水位线对应的水尺刻度值、船舶的自身参数及船舶所在水的密度确定船舶上货物的重量。
具体的，在实际应用中，处理单元3控制获取单元1飞行移动到能够获取船舶的水位线的位置，以便获取单元1获取船舶卸货前后的水位线对应的水尺刻度的影像数据；
另外，处理单元3接收识别单元2识别出的船舶卸货前后的水位线对应的水尺刻度值的识别结果，根据船舶的自身参数、船舶所在水的密度以及第二水尺刻度和第一水尺刻度的差值，再根据浮力公式f＝ρ·g·v以及f＝m·g计算出货物的重量，其中ρ为船舶所在水的密度，g为重力加速度，v为船舶卸货前后两次排开水的体积，即相当于货物排开水的体积，m为货物的重量。
可见，在实际应用中，本发明可以通过控制获取单元的飞行移动来获取船舶卸货前后的水位线对应的水尺刻度的影像数据，可以快速高效的获取后续计算所需的数据，获取单元可以远程操作，无需雇用人工，解决了现有技术人工读数读取时间周期长、经济成本高以及人靠近船舶读数危险的问题，通过识别单元识别影像数据中的水尺刻度，准确科学，解决了现有技术人工读数存在主观性的问题。
在上一实施例的基础上：
作为一种优选的实施例，获取单元1具体包括：
用于分别获取船舶卸货前后的水位线对应的水尺刻度的影像数据的图像采集模块；
输入端与图像采集模块的输出端连接、输出端作为获取单元1的输出端的第一通信模块，用于将影像数据发送至识别单元2。
具体的，图像采集模块可以为飞行模块及设置在飞行模块上的摄像头，用于采集船舶卸货前后的水位线对应的水尺刻度的影像数据，并将采集得到的影像数据输出至第一通信模块，第一通信模块接收到影像数据后将其发送至识别单元2。
作为一种优选的实施例，获取单元1为无人机。
具体的，在实际应用中，无人机可以远程操作，能够适应不同的应用场景，相比人工的方式，能够快速高效的完成任务。无人机能够携带摄像头飞行到船舶水位线的附近位置，调整好与船舶水位线的距离和拍摄的角度，尽量保证无人机拍摄时与要拍摄的目标处于平视的位置，进行视频或者照片的拍摄，完成拍摄之后，将获取的影像数据通过第一通信模块发送至识别单元2。
作为一种优选的实施例，识别单元2具体包括：
用于接收所述影像数据的第二通信模块；
输入端与所述第二通信模块的输出端连接的水位线标定模块，用于通过图像分析识别技术从所述影像数据中识别出所述船舶卸货前后的水位线；
输入端与所述第二通信模块的输出端连接的水尺刻度识别模块，用于通过图像分析识别技术从所述影像数据中识别出所述船舶卸货前后的水尺刻度；
输入端分别与所述水位线标定模块的输出端和所述水尺刻度识别模块的输出端连接、输出端作为所述识别单元2的输出端的刻度值确定模块，用于将识别得到的所述卸货前后的水位线及水尺刻度进行叠加，得到所述卸货前后的水位线对应的水尺刻度值。
具体的，第二通信模块接收由第一通信模块发来的影像数据，并将其分别输出至水位线标定模块和水尺刻度识别模块。水位线标定模块通过图像分析识别技术从影像数据中识别出船舶卸货前后的水位线；水尺刻度识别模块通过图像分析识别技术对影像数据中的水尺刻度进行水尺刻度描绘、字符识别、字符刻度转换、水池插值等计算分析，得到卸货前后的水尺刻度；刻度值确认模块分别将识别得到的卸货前后的水位线和水尺刻度叠加在同一图像中，卸货前的水位线与卸货前的水尺刻度相交的部分即是卸货前的水位线对应的水尺刻度值，同理，卸货后的水位线对应的水尺刻度值也以同样的方式得到。
作为一种优选的实施例，第一通信模块和第二通信模块均为蓝牙通信模块和/或gprs通信模块。
具体的，在实际应用中，蓝牙通信模块设置简单，消耗功率较低，适用于近距离通信，在距离较近的使用场景中，第一通信模块模块和第二通信模块均可以采用蓝牙通信模块；gprs通信模块传输距离远，传输信号稳定，适用于远距离通信，在距离较远的使用场景中，第一通信模块和第二通信模块均可以采用gprs通信模块；此外，第一通信模块和第二通信模块均可以包括蓝牙通信模块和gprs通信模块，在其中一种通信模块出现问题时，另一通信模块还能保证正常的通信，提高了第一通信模块和第二通通信模块通信的可靠性。
作为一种优选的实施例，处理单元3为pad。
具体的，pad可以调用无人机的apk(androidpackage，安卓安装包)接口，无人机的apk控制无人机飞行移动到拍摄位置，进行拍摄，并将得到的影像数据传输至识别模块；pad对识别得到的船舶卸货前后的水尺刻度值、船舶自身的参数以及船舶所在水的密度进行计算处理，得到货物的重量。
本发明还提供了一种船舶货物计重系统，包括上述货物计重装置。
对于本发明提供的船舶货物计重系统的介绍请参照上述实施例，本发明在此不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。