[0001] 本发明涉及海域船舶监控技术领域，尤其涉及一种基于实时雷达图像数据的大范围海域多船监管方法。

[0002] 随着水上交通运输的不断发展，如何保障船舶安全，保障船员的生命和财产的安全，保护海洋环境，是航海界面临的重大而突出的课题之一。许多海运国家不约而同地谋求防止航海事故的治本之策，使得重大航海事故频发状态有了明显的改观。

[0003] 然而，依然有航海事故发生。为了有效地防止航海事故的发生，必须调查事故发生的原因。在事故调查中，由于船舶碰撞或失事后事故现场难以保持，事故原因链的建立存在严重缺陷，因此难以精确地、系统地、动态地找出事故的真正原因。

[0004] 同时国家对水上目标态势感知的需求也愈来愈重视，雷达图像则可以对一定范围内的所有目标进行识别，但目前已有的解决方法是基于岸基固定的雷达对附近海域进行水上目标识别，即现有技术只能对在距离岸边一定区域范围内的海域上航行的船只进行识别和监管，无法做到水上任意区域、大范围海域的目标感知。

[0039] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

[0040] 在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开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。

[0041] 为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述。

[0042] 本发明给出一种基于实时雷达图像数据的大范围海域多船监管方法，具体包括以下步骤：

[0043] S1，在大范围海域内的所有船只上分别安装智能终端，将各个船舶的船载雷达与其各自的智能终端相连；在岸端设置船舶安全信息智能交互服务平台。

[0044] 每条船上均配备有船载雷达，船舶航行离不开船载雷达设备的导航与相关预警提醒。目前船载雷达的实际应用场景为船端驾驶人员依照雷达进行船舶航行导航。

[0045] 由于船载雷达的数据接口与智能终端的数据接口型式不同，两者传输的数据类型不同，因此，为了实现船载雷达与智能终端之间的数据传输，将船载雷达的信号输出端通过串口线与视频采集卡或转换器的信号输入端相连，视频采集卡或转换器的信号输出端通过USB线缆与智能终端的USB端口相连。

[0046] 具体地，通常船载雷达的信号输出接口有两种，分别为VGA接口和DVI接口。

[0047] 当船载雷达的信号输出端为VGA接口时，船载雷达的信号输出端直接通过VGA串口线与视频采集卡或转换器的信号输入端相连，视频采集卡或转换器的信号输出端通过USB线缆与智能终端的USB端口相连；

[0048] 当船载雷达的信号输出端为DVI接口时，船载雷达的信号输出端与DVI转VGA转接头相连，DVI转VGA转接头通过VGA串口线与视频采集卡或转换器的信号输入端相连，视频采集卡或转换器的信号输出端通过USB线缆与智能终端的USB端口相连。

[0049] S2，各个船舶的船载雷达分别将其采集到的雷达视频数据实时传输给其各自的智能终端，各个船舶的智能终端将其接收到的雷达视频数据进行无损压缩标准化处理并推流传输给岸端的船舶安全信息智能交互服务平台。

[0050] 具体地，单个船舶的智能终端将其接收到的雷达视频数据进行无损压缩标准化处理的具体步骤为：

[0051] 首先，单个船舶的智能终端对其接收到的雷达视频数据进行验证以判断是否为有效数据，若雷达视频数据为雷达设备正常使用情况下的雷达回波视频，则说明接收到的雷达视频数据为有效数据；

[0052] 其次，从雷达视频数据中提取其雷达导航通用信息，包括船舶的航向、航速、船位(即提取)；

[0053] 然后，利用Fmpeg视频处理工具对雷达视频图像进行无损压缩，以根据当前网络状况将雷达视频图像的分辨率转换成最优分辨率。

[0054] 当当前网络的数据传输速率D满足0.08M/s≤D＜0.12M/s时，将雷达视频图像的分辨率转换成940×706；

[0055] 当当前网络的数据传输速率D满足0.12M/s≤D＜0.18M/s时，将雷达视频图像的分辨率转换成1024×768；

[0056] 当当前网络的数据传输速率D满足0.18M/s≤D＜0.24M/s时，将雷达视频图像的分辨率转换成1100×826；

[0057] 当当前网络的数据传输速率D满足0.24M/s≤D＜0.33M/s时，将雷达视频图像的分辨率转换成1150×864；

[0058] 当当前网络的数据传输速率D满足D≥0.33M/s时，将雷达视频图像的分辨率转换成1280×960。

[0059] 按照上述视频无损压缩标准化处理步骤，各个船舶的智能终端依次对其接收到的雷达视频数据进行处理，并将处理后的雷达视频数据以稳定的传输速率和一定的回传间隔定时传输给岸端的船舶安全信息智能交互服务平台。

[0060] S3，岸端的船舶安全信息智能交互服务平台对同一时刻下多船的雷达视频数据进行拼接，得到动态雷达拼接视频，并进行展示。

[0061] 具体地，对同一时刻下多船的雷达视频数据进行拼接的具体步骤为：

[0062] 首先，岸端的船舶安全信息智能交互服务平台从接收到的各船的雷达视频数据中提取出各船的船载终端获取到雷达视频数据的时间，并以该时间为统一时间戳作为后续进行视频拼接的时间基准(即各船发送给岸端平台的视频数据中携带有其各自的船载终端获取到雷达视频图像的时间，岸端平台可以接收到各船发送过来的实时视频，也可以接收到各船发送过来的因传输延迟等情况造成的缓存视频，岸端平台以船载终端获取到雷达视频数据的时间为时间基准进行雷达视频图像拼接，在雷达视频图像展示界面可进行实时和过往时间的雷达视频数据拼接展示)；

[0063] 然后，根据各船的船载终端雷达视频获取的时间和视频时长通过各船舶的AIS信息分别推算出各船发送的雷达视频时长范围内的船舶航向和航行轨迹；

[0064] 然后，将各船的雷达视频图像的雷达回波量程按照同一比例分别转换为拼接雷达回波量程，例如假设有两只船舶A和B，将岸端的船舶安全信息智能交互服务平台接收到的船舶A在某时间点拍摄的雷达视频记为视频1，将岸端的船舶安全信息智能交互服务平台接收到的船舶B在同一时间点拍摄的雷达视频记为视频2，岸端的船舶安全信息智能交互服务平台将视频1(视频由一帧帧连续的图像组成)的每一帧图像中的雷达回波量程按某一特定比例转换成拼接雷达回波量程，同理也将视频2的每一帧图像中的雷达回波量程也按同一比例转换成拼接雷达回波量程；

[0065] 最后，将同一时间戳下各船的雷达视频图像(即各船的船载终端在同一时间获取到的雷达视频图像)中的拼接雷达回波量程拼接至同一拼接图像中，得到动态雷达拼接视频，同时也可根据上述推算出的各船在雷达视频的视频时长范围内的船舶航向，在动态雷达拼接视频中显示船舶航向和船舶的航行轨迹；以上段示例为例，依次将同一时间点拍摄的视频1中的每一帧图像中的拼接雷达回波量程与视频2中对应帧图像中的拼接雷达回波量程进行拼接，展示在同一拼接图像中，一帧帧连续的拼接图像便构成了动态的雷达拼接视频。

[0066] 本发明通过在船舶上安装智能终端，利用船舶上的船载设备来获取其雷达视频数据，然后利用智能终端对雷达视频数据进行处理并稳定传输给岸端的船舶安全信息智能交互服务平台，使岸端的船舶安全信息智能交互服务平台对同一拍摄时刻下各船的雷达视频图像进行拼接，在岸端即可实现在同一平台上对任意范围海域内多只船舶的运行情况进行实时监管和船只调节，避免出现航海事故。

[0067] 优选地，所述岸端的船舶安全信息智能交互服务平台还可显示单个船舶实时或特定时间范围内的雷达视频图像。

[0068] 优选地，只要岸端的船舶安全信息智能交互服务平台获得足够多的船只的雷达图像数据，那么其便可实现指定区域的全覆盖监管，同时所述岸端的船舶安全信息智能交互服务平台还可以实现指定的自定义海域范围内不同船舶的雷达视频图像。

[0069] 应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。