船舶航道识别方法、装置、电子设备及存储介质

本发明涉及机器视觉，具体涉及一种船舶航道识别方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、在现实生活中，部分桥区水域的航道狭窄弯曲，船舶驶入该桥区水域容易偏离航道，导致搁浅或碰撞航标和桥墩等事故的发生。因此，如何全面、准确地检测航标和船舶，实现自动识别并可视化航道，可以提前发现并及时预警航行异常船舶，提高通航安全性，减少人员和财产损失，这是十分必要的。

2、目前，对于航道识别方法未能基于航标实时位置可视化航道边界。因此，现有技术中缺乏基于航标实时位置可视化航道边界的方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种船舶航道识别方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中存在的缺乏基于航标实时位置可视化航道边界的方法。

2、为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种船舶航道识别方法，包括：

3、采集目标水域的基础信息；基础信息包括：水域航标和船舶的图片；

4、基于目标检测模型对基础信息进行特征提取，得到多个目标特征信息；目标特征信息包括：目标航标的特征数据和目标船舶的特征数据；

5、基于最小二乘法对多个目标船舶的特征数据进行拟合，得到航道曲线；

6、基于航道曲线和多个目标航标的特征数据进行位置识别，得到船舶航道边界；

7、基于颜色映射法对船舶航道边界进行颜色填充，得到彩色的船舶航道边界，并将彩色的船舶航道边界进行权重叠加，得到可视化的船舶航道。

8、在一种可能的实现方式中，所述目标检测模型，包括依次串联的：输入层、骨干网络层、颈部网络层及输出层；

9、输入层，用于对基础信息进行图片处理，得到剪裁图片；

10、骨干网络层，用于对剪裁图片进行特征提取，得到多个剪裁图片特征；

11、颈部网络层，用于对多个剪裁图片特征进行融合，得到特征融合图片；

12、输出层，用于基于特征融合图片，得到多个目标特征信息。

13、在一种可能的实现方式中，所述对基础信息进行图片处理，得到剪裁图片，包括：

14、对基础信息进行随机剪裁、缩放和拼接的图片处理，得到剪裁图片。

15、在一种可能的实现方式中，所述对剪裁图片进行特征提取，得到多个剪裁图片特征，包括：

16、对剪裁图片进行卷积计算的特征提取，得到多个剪裁图片特征。

17、在一种可能的实现方式中，所述基于特征融合图片，得到多个目标特征信息，包括：

18、基于特征融合图片，得到不同尺寸的检测框，基于不同尺寸的检测框，得到目标检测框，基于目标检测框，得到多个目标特征信息；目标检测框为：目标船舶和目标航标的检测框。

19、在一种可能的实现方式中，所述基于不同尺寸的检测框，得到目标检测框，包括：

20、基于不同尺寸的检测框进行非极大抑制的过滤冗余处理，得到目标检测框。

21、在一种可能的实现方式中，所述基于航道曲线和多个目标航标的特征数据进行位置识别，得到船舶航道边界，包括：

22、基于航道曲线和多个目标航标的特征数据进行左右侧的位置识别，得到船舶航道边界。

23、另一方面，本发明还提供一种船舶航道识别装置，包括：

24、采集模块，用于采集目标水域的基础信息；基础信息包括：水域航标和船舶的图片；

25、特征提取模块，用于基于目标检测模型对基础信息进行特征提取，得到多个目标特征信息；目标特征信息包括：目标航标的特征数据和目标船舶的特征数据；

26、航道曲线模块，用于基于最小二乘法对多个目标船舶的特征数据进行拟合，得到航道曲线；

27、位置识别模块，用于基于航道曲线和多个目标航标的特征数据进行位置识别，得到船舶航道边界；

28、显示模块，用于基于颜色映射法对船舶航道边界进行颜色填充，得到彩色的船舶航道边界，并将彩色的船舶航道边界进行权重叠加，得到可视化的船舶航道。

29、另一方面，本发明还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，其中，

30、所述存储器，用于存储程序；

31、所述处理器，与所述存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的所述程序，以实现上述任意实现方式中所述一种船舶航道识别方法中的步骤。

32、另一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机可读取的程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时能够实现上述任意实现方式中所述一种船舶航道识别方法中的步骤。

33、本发明的有益效果是：本发明提供的船舶航道识别方法，包括：采集目标水域的基础信息；基础信息包括：水域航标和船舶的图片；基于目标检测模型对基础信息进行特征提取，得到多个目标特征信息，这样做的目的是为了基于目标检测模型得到目标特征信息；目标特征信息包括：目标航标的特征数据和目标船舶的特征数据；基于最小二乘法对多个目标特征信息进行拟合，得到航道曲线，这样做的目的是基于最小二乘法对基于目标检测模型得到的目标特征信息进行拟合，得到航道曲线；基于航道曲线和多个目标航标的特征数据进行位置识别，得到船舶航道边界；基于颜色映射法对船舶航道边界进行颜色填充，得到彩色的船舶航道边界，并将彩色的船舶航道边界进行权重叠加，得到可视化的船舶航道曲线，这样做的目的是基于颜色映射法对航道曲线和船舶航道边界进行颜色映射得到可视化的船舶航道。本申请创造性地想出了船舶航道识别的方法。

技术特征：

1.一种船舶航道识别方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的船舶航道识别方法，其特征在于，所述目标检测模型，包括依次串联的：输入层、骨干网络层、颈部网络层及输出层；

3.根据权利要求2所述的船舶航道识别方法，其特征在于，所述对基础信息进行图片处理，得到剪裁图片，包括：

4.根据权利要求2所述的船舶航道识别方法，其特征在于，所述对剪裁图片进行特征提取，得到多个剪裁图片特征，包括：

5.根据权利要求2所述的船舶航道识别方法，其特征在于，所述基于特征融合图片，得到多个目标特征信息，包括：

6.根据权利要求5所述的船舶航道识别方法，其特征在于，所述基于不同尺寸的检测框，得到目标检测框，包括：

7.根据权利要求1所述的船舶航道识别方法，其特征在于，所述基于航道曲线和多个目标航标的特征数据进行位置识别，得到船舶航道边界航道曲线，包括：

8.一种船舶航道识别装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，其中，

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机可读取的程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时能够实现上述权利要求1至7中任意一项所述的船舶航道识别方法中的步骤。

技术总结
本发明提供了一种船舶航道识别方法、装置、电子设备及存储介质，属于机器视觉技术领域，其方法包括：采集目标水域的基础信息，基于目标检测模型对基础信息进行特征提取，得到多个目标特征信息，基于最小二乘法对多个目标船舶的特征数据进行拟合，得到航道曲线，基于航道曲线和多个目标航标的特征数据进行位置识别，得到船舶航道边界，基于颜色映射法对航道曲线船舶航道边界进行颜色填充，得到彩色的船舶航道边界，并将彩色的船舶航道边界进行权重叠加，得到可视化的船舶航道。本发明创造性地提供了一套基于航标实时位置可视化航道边界的方法。

技术研发人员：贺益雄,张锐,杜子俊,向守源
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/10