一种基于大数据的船舶身份识别方法及系统与流程

本发明涉及船舶身份识别，具体是一种基于大数据的船舶身份识别方法及系统。

背景技术：

1、目前，在船舶身份识别领域中，ais系统得到了广泛的应用。ais系统是一种集网络技术、现代通讯技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的数字助航系统和设备。它利用全球卫星定位系统（gps）和通信技术，能够自动、连续地发送船舶的静态信息（如船名、呼号、mmsi码等）、动态信息（如位置、航向、速度等）以及航行相关的信息（如危险货物信息、目的港等）。这些信息通过甚高频（vhf）无线电波进行传输，使得附近水域的船舶和岸台能够及时掌握附近水面所有船舶的动静态资讯。ais系统对于提高船舶航行安全、减少海上碰撞事故具有重要作用。通过ais系统，渔船可以实时发送自身的位置、航向、速度等信息，与其他船舶和岸上进行信息共享，从而有效避免水上碰撞风险。但是，在实际应用中由于信号干扰、设备故障等因素，存在无法稳定连续的接收和发送ais数据的现象，导致未能及时有效识别船只，使得水上安全事故的发生。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于大数据的船舶身份识别方法及系统，解决上述背景技术中提到的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于大数据的船舶身份识别方法，所述方法包括以下步骤：

4、实时获取航道内各船舶在当前时刻的ais数据，根据船舶在当前时刻的ais数据识别各船舶的身份信息，得到第一身份信息集，并初步判定是否存在异常；

5、当初步判定异常时，同步获取航道内各船舶的船舶图像，基于船舶图像获取船舶信息和第二身份信息集，并根据所述船舶信息判定第一身份信息集中的船舶身份是否准确完整；

6、当船舶身份不准确完整时，基于第二身份信息集对所述第一身份信息集进行校正修改，得到修正后的第一身份信息集。

7、作为本发明进一步的技术方案，所述实时获取航道内各船舶在当前时刻的ais数据，根据船舶在当前时刻的ais数据识别各船舶的身份信息，得到第一身份信息集，并初步判定是否存在异常的步骤包括：

8、通过ais基站接收船舶发送的ais数据，实时获取航道内各船舶在当前时刻的ais数据，根据船舶在当前时刻的ais数据中的船名、船舶类型和船长识别确定各船舶的身份信息，得到第一身份信息集；

9、实时获取航道内各船舶在验证区间的ais数据；

10、将各船舶在当前时刻的ais数据与在验证区间内的ais数据进行比对，判断其差值是否符合预设阈值，当不符合时，初步判定异常，当符合时，初步判定正常。

11、作为本发明进一步的技术方案，所述当初步判定异常时，同步获取航道内各船舶的船舶图像，基于船舶图像获取船舶信息和第二身份信息集，并根据所述船舶信息判定第一身份信息集中的船舶身份是否准确完整的步骤包括：

12、当初步判定异常时，同步获取航道内各船舶的船舶图像；

13、基于船舶身份识别模型对所述船舶图像进行分析，识别提取得到各船舶在当前时刻的船舶信息，根据船舶信息识别各船舶的身份信息，得到第二身份信息集；

14、将各船舶在当前时刻的船舶信息与各船舶在当前时刻的ais数据进行比对，若相同，则判定船舶身份准确完整，但判定船舶航行异常，生成异常航行提示信息，此时持续获取船舶图像，直至初步判定结果为正常；

15、若不相同，则生成船舶身份完整验证指令，基于所述船舶身份完整验证指令判定第一身份信息集中的船舶身份是否准确完整，此时持续获取船舶图像，直至初步判定结果为正常。

16、作为本发明进一步的技术方案，所述基于所述船舶身份完整验证指令判定第一身份信息集中的船舶身份是否准确完整的步骤包括：

17、拷贝第二身份信息集，得到待检集；

18、依次从第一身份信息集中读取数据，根据读取到的数据遍历所述待检集，当匹配成功时，删除所述待检集中的对应数据；

19、当待检集的数据为空时，生成遍历截止信号并判定第一身份信息集中的船舶身份准确完整；当第一身份信息集中的每个数据均被读取且待检集非空时，判定第一身份信息集中的船舶身份不准确完整。

20、作为本发明进一步的技术方案，所述当船舶身份不准确完整时，基于第二身份信息集对所述第一身份信息集进行校正修改，得到修正后的第一身份信息集的步骤包括：

21、当船舶身份不准确完整时，获取待检集中剩余船舶的身份信息；

22、当所述第一身份信息集中不存在未匹配的身份信息时，将所述待检集中剩余船舶的身份信息插入第一身份信息集中，得到修正后的第一身份信息集；

23、当所述第一身份信息集中存在未匹配的身份信息时，计算所述第一身份信息集中未匹配的身份信息与待检集中剩余船舶的身份信息之间的相似度，当存在两者的相似度达到预设相似度条件时，判定匹配成功，采用待检集中对应剩余船舶的身份信息代替第一身份信息集中对应未匹配的身份信息，在此基础上，还将待检集中最终剩余未匹配的身份信息插入到第一身份信息集中，得到修正后的第一身份信息集。

24、本发明的另一目的在于提供一种基于大数据的船舶身份识别系统，所述系统包括：

25、异常初步判定模块，用于实时获取航道内各船舶在当前时刻的ais数据，根据船舶在当前时刻的ais数据识别各船舶的身份信息，得到第一身份信息集，并初步判定是否存在异常；

26、身份完整判定模块，用于当初步判定异常时，同步获取航道内各船舶的船舶图像，基于船舶图像获取船舶信息和第二身份信息集，并根据所述船舶信息判定第一身份信息集中的船舶身份是否准确完整；

27、身份修正模块，用于当船舶身份不准确完整时，基于第二身份信息集对所述第一身份信息集进行校正修改，得到修正后的第一身份信息集。

28、作为本发明进一步的技术方案，所述异常初步判定模块包括：

29、当前数据获取单元，用于实时获取航道内各船舶在当前时刻的ais数据，根据船舶在当前时刻的ais数据中的船名、船舶类型和船长识别确定各船舶的身份信息，得到第一身份信息集；

30、验证数据获取单元，用于实时获取航道内各船舶在验证区间的ais数据；

31、数据比对单元，用于将各船舶在当前时刻的ais数据与在验证区间内的ais数据进行比对，判断其差值是否符合预设阈值，当不符合时，初步判定异常，当符合时，初步判定正常。

32、作为本发明进一步的技术方案，所述身份完整判定模块包括：

33、船舶图像获取单元，用于当初步判定异常时，同步获取航道内各船舶的船舶图像；

34、船舶信息提取单元，用于基于船舶身份识别模型对所述船舶图像进行分析，识别提取得到各船舶在当前时刻的船舶信息，根据船舶信息识别各船舶的身份信息，得到第二身份信息集；

35、静态信息比对单元，用于将各船舶在当前时刻的船舶信息与各船舶在当前时刻的ais数据进行比对，若相同，则判定船舶身份准确完整，但判定船舶航行异常，生成异常航行提示信息；

36、验证指令生成单元，用于若不相同，则生成船舶身份完整验证指令，基于所述船舶身份完整验证指令判定第一身份信息集中的船舶身份是否准确完整。

37、作为本发明进一步的技术方案，所述基于所述船舶身份完整验证指令判定第一身份信息集中的船舶身份是否准确完整的内容包括：

38、拷贝第二身份信息集，得到待检集；

39、依次从第一身份信息集中读取数据，根据读取到的数据遍历所述待检集，当匹配成功时，删除所述待检集中的对应数据；

40、当待检集的数据为空时，生成遍历截止信号并判定第一身份信息集中的船舶身份准确完整；当第一身份信息集中的每个数据均被读取且待检集非空时，判定第一身份信息集中的船舶身份不准确完整。

41、作为本发明进一步的技术方案，身份修正模块包括：

42、当船舶身份不准确完整时，获取待检集中剩余船舶的身份信息；

43、当所述第一身份信息集中不存在未匹配的身份信息时，将所述待检集中剩余船舶的身份信息插入第一身份信息集中，得到修正后的第一身份信息集；

44、当所述第一身份信息集中存在未匹配的身份信息时，计算所述第一身份信息集中未匹配的身份信息与待检集中剩余船舶的身份信息之间的相似度，当存在两者的相似度达到预设相似度条件时，判定匹配成功，采用待检集中对应剩余船舶的身份信息代替第一身份信息集中对应未匹配的身份信息，在此基础上，还将待检集中最终剩余未匹配的身份信息插入到第一身份信息集中，得到修正后的第一身份信息集。

45、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种基于大数据的船舶身份识别方法及系统，本发明通过当前时刻的ais数据得到第一身份信息集，将当前时刻的ais数据与验证区间内的ais数据进行比对，实时判断ais数据是否异常，当初步判定异常时，会触发获取船舶图像，基于船舶图像获取得到船舶信息和第二身份信息集，且基于船舶信息判断第一身份信息集中船舶身份是否准确完整，当船舶身份不准确完整时，基于第二身份信息集对所述第一身份信息集进行校正修改，本发明有效保证ais数据的准确性，能够及时有效识别ais数据是否稳定连续，保证了航道内船舶身份识别的完整性。

技术特征：

1.一种基于大数据的船舶身份识别方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的船舶身份识别方法，其特征在于，所述实时获取航道内各船舶在当前时刻的ais数据，根据船舶在当前时刻的ais数据识别各船舶的身份信息，得到第一身份信息集，并初步判定是否存在异常的步骤包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的船舶身份识别方法，其特征在于，所述当初步判定异常时，同步获取航道内各船舶的船舶图像，基于船舶图像获取船舶信息和第二身份信息集，并根据所述船舶信息判定第一身份信息集中的船舶身份是否准确完整的步骤包括：

4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的船舶身份识别方法，其特征在于，所述基于所述船舶身份完整验证指令判定第一身份信息集中的船舶身份是否准确完整的步骤包括：

5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的船舶身份识别方法，其特征在于，所述当船舶身份不准确完整时，基于第二身份信息集对所述第一身份信息集进行校正修改，得到修正后的第一身份信息集的步骤包括：

6.一种基于大数据的船舶身份识别系统，其特征在于，所述系统包括：

7.根据权利要求6所述的一种基于大数据的船舶身份识别系统，其特征在于，所述异常初步判定模块包括：

8.根据权利要求6所述的一种基于大数据的船舶身份识别系统，其特征在于，所述身份完整判定模块包括：

9.根据权利要求8所述的一种基于大数据的船舶身份识别系统，其特征在于，所述基于所述船舶身份完整验证指令判定第一身份信息集中的船舶身份是否准确完整的内容包括：

10.根据权利要求9所述的一种基于大数据的船舶身份识别系统，其特征在于，身份修正模块包括：

技术总结
本发明涉及一种基于大数据的船舶身份识别方法及系统，所述方法包括：实时获取航道内各船舶在当前时刻的AIS数据，根据船舶在当前时刻的AIS数据识别各船舶的身份信息，得到第一身份信息集，并初步判定是否存在异常；当初步判定异常时，同步获取航道内各船舶的船舶图像，基于船舶图像获取船舶信息和第二身份信息集，并根据所述船舶信息判定第一身份信息集中的船舶身份是否准确完整；当船舶身份不准确完整时，基于第二身份信息集对所述第一身份信息集进行校正修改，得到修正后的第一身份信息集。本发明有效保证AIS数据的准确性，能够及时有效识别AIS数据是否稳定连续，保证了航道内船舶身份识别的完整性。

技术研发人员：林英狮,施志鸿,陈烽,胡清献,林英秋,蔡友松,王进强,陈少垦,周伦灿,苏秀松
受保护的技术使用者：福建飞通通讯科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5