船舶視頻全景孿生建設(shè)方案
一级解、項(xiàng)目背景
港作拖輪作為港口配套設(shè)施的一部分冒黑，即為港口基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分，是與碼頭主體工程同步配套建設(shè)勤哗，以滿足碼頭建成投入運(yùn)行需要抡爹。
同時(shí)船舶進(jìn)出港口或移泊大都用拖輪協(xié)助，有的港口因航道狹窄芒划，船舶不能動(dòng)車冬竟，全部需要靠拖輪。
拖輪的尺寸小民逼，但功率大泵殴、強(qiáng)度高、穩(wěn)性好拼苍、操作靈活笑诅，多用于協(xié)助他船進(jìn)行港內(nèi)操縱。大功率拖輪還可以用于海上拖帶疮鲫。
有的港作拖輪兼有消防設(shè)施吆你，主要用于撲救港內(nèi)船舶火災(zāi)。船上設(shè)有消防炮俊犯，用于噴射泡沫或高壓水柱妇多，并設(shè)有液壓升降臺(tái)，用于撲救高處火災(zāi)瘫析。
港作拖輪作業(yè)類型有：助泊作業(yè)砌梆、拖帶作業(yè)、搶險(xiǎn)救助作業(yè)贬循、消防監(jiān)護(hù)作業(yè)等咸包。
⒈助泊作業(yè)
指拖輪協(xié)助大輪進(jìn)行離、靠碼頭杖虾、系解浮筒的一種專業(yè)性工作烂瘫。
⒉拖帶作業(yè)
指由拖輪拖運(yùn)非自航船（物）或協(xié)助機(jī)動(dòng)船靠離、掉頭、護(hù)航坟比、搶救等的一種專業(yè)性工作芦鳍。拖帶作業(yè)有以下幾種方法：
⑴拖頭
指用拖纜將被拖船的船首與拖船連結(jié)在一起的拖帶方法。
⑵拖腰
指用拖纜將被拖船的船中附近的部位與拖輪連結(jié)在一起的拖帶方法葛账。
⑶拖尾
指用拖纜將被拖船尾部與拖輪連結(jié)在一起的拖帶方法柠衅。
⑷頂尾拖頭
指先用拖輪船首頂推被拖船的船尾至適當(dāng)角度后再拖頭的一種拖帶方法。
⑸頂推
指拖輪用船首頂推被拖船的拖帶方法籍琳。
⑹傍拖
指拖輪用首纜菲宴、肩纜、尾纜趋急、橫纜和被拖船連成一體的拖帶方法喝峦。
⑺吊拖
指被拖船通過拖纜套掛在拖輪鉤上或直接連接在拖輪絞纜機(jī)上的一種拖帶方法。
⒊搶險(xiǎn)救助作業(yè)
指對(duì)港內(nèi)因失控呜达、擱淺谣蠢、操縱能力受限而喪失自航能力的船舶實(shí)施救助及拖帶的作業(yè)。
⒋消防監(jiān)護(hù)作業(yè)
指對(duì)港內(nèi)發(fā)生火災(zāi)及運(yùn)輸危險(xiǎn)品的船舶實(shí)施消防和監(jiān)護(hù)的作業(yè)查近。
因此眉踱，我們看到其實(shí)拖船在應(yīng)用途徑上十分廣泛，而且港口情況由于受到水流潮汐嗦嗡、風(fēng)力風(fēng)向等等因素的影響勋锤，使得海上作業(yè)難度非常大，同時(shí)拖船是需要主動(dòng)用船體靠近被拖大船的侥祭，所以對(duì)船體和大船之間的距離控制要求十分高叁执，在過去都是船長(zhǎng)根據(jù)所處海域氣象、海況矮冬、水深及周圍船舶通航密度情況指揮作業(yè)谈宛，這種方式對(duì)于指揮人員的經(jīng)驗(yàn)、專注度胎署、精力甚至身體條件要求都十分高吆录，所以需要采用借用先進(jìn)的技術(shù)手段對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)環(huán)境進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，輔助作業(yè)指揮人員完成作業(yè)操作琼牧。
二恢筝、船體視頻監(jiān)控需求分析
我們從拖船的作業(yè)類型和作業(yè)要求來看，拖船船體的各個(gè)方位都有可能去主動(dòng)靠近大船船體巨坊，同時(shí)靠近船體的距離會(huì)逐漸縮小撬槽，這樣在視頻監(jiān)控上就會(huì)存在如下需求：
1、距離上是一個(gè)由遠(yuǎn)而近的過程趾撵，那么在視覺感觀上就是正面船體局部會(huì)逐步放大侄柔，甚至充滿整個(gè)人眼的視角，導(dǎo)致單純采用人眼無法有效判斷真實(shí)距離，這就需要能有周圍環(huán)境的物體在視線中進(jìn)行參考暂题；
2移剪、由于作業(yè)類型的不同，會(huì)有不同作業(yè)操作薪者，拖船會(huì)采用不同的船體部分去靠近大船纵苛，因此在進(jìn)行視頻監(jiān)控輔助作業(yè)時(shí)應(yīng)充分考慮到船體的各個(gè)部分，并充分了解作業(yè)類型對(duì)于作業(yè)安全距離的定義啸胧；
3赶站、由于拖船與大船之間的距離是逐步靠近的，相互之間的安全距離會(huì)越來越小纺念，這樣就對(duì)于視頻監(jiān)控成像延時(shí)會(huì)有一定要求，避免視頻監(jiān)控成像和實(shí)際情況時(shí)間誤差過大導(dǎo)致延誤操作時(shí)機(jī)想括；
4陷谱、由于攝像機(jī)的物理因素給圖像帶來很多畸變，而往往一些畸變會(huì)導(dǎo)致人的視覺出現(xiàn)重大誤判瑟蜈，所以在攝像機(jī)選擇上要選擇視覺畸變校正效果優(yōu)良烟逊，攝像機(jī)成像畫面無變形，減少攝像機(jī)成像物理畸變的誤差铺根。
5宪躯、由于拖船日常還承擔(dān)了日常消防監(jiān)護(hù)作業(yè)工作，那么對(duì)于港口內(nèi)船舶的情況要能盡量做到一圖呈現(xiàn)位迂，可以幫助監(jiān)控人員快速發(fā)現(xiàn)港口內(nèi)的險(xiǎn)情访雪。
三、全景視頻監(jiān)控解決方案
攝像機(jī)拖船布置俯視圖
為提升拖船的日常工作效率和作業(yè)安全性掂林，我們建議在拖船的四周安裝六臺(tái)180°全景攝像機(jī)臣缀，對(duì)著六個(gè)不同的方位進(jìn)行日常監(jiān)控，同時(shí)在拖船正中間豎立監(jiān)控桿安裝一臺(tái)360°全景攝像機(jī)泻帮，對(duì)拖船四周情況進(jìn)行全景360°實(shí)時(shí)監(jiān)控精置。
其中拖船的船形：長(zhǎng) 25米~35米
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?寬 8米~12米
對(duì)于進(jìn)行四周全景監(jiān)控的360°全景攝像機(jī)來說要能保證四周環(huán)境一圖呈現(xiàn)，避免攝像機(jī)監(jiān)控畫面分散锣杂，導(dǎo)致監(jiān)控人員在多個(gè)畫面中匹配場(chǎng)景環(huán)境脂倦，可以快速發(fā)現(xiàn)環(huán)境的變化和定位問題。
而拖船船體和大船進(jìn)行作業(yè)時(shí)元莫，有時(shí)會(huì)直接船體接觸赖阻，所以拖船船體四周安裝的攝像機(jī)盡量選擇合適焦距的鏡頭，同時(shí)由于靠近大船后視角可能會(huì)出現(xiàn)大船局部占滿的情況柒竞，所以選擇視角到180°的全景攝像機(jī)政供，以滿足船體靠近時(shí)能觀察到一些細(xì)微的變化，方便控制拖船航行速度。
1布隔、全景監(jiān)控?cái)z像機(jī)選擇：
在全景監(jiān)控?cái)z像機(jī)上离陶，我們建議選擇采用專業(yè)拼接算法芯片的全景攝像機(jī)，這種全景攝像機(jī)的成像延時(shí)短衅檀、拼接接縫完美融合招刨、拼接成像無變形，呈現(xiàn)圖像完美適合人眼視覺感官哀军，同時(shí)物體移動(dòng)時(shí)沉眶，不會(huì)出現(xiàn)各個(gè)拼接鏡頭之間畫面出現(xiàn)不連續(xù)和目標(biāo)跳動(dòng)的情況，避免出現(xiàn)關(guān)鍵觀察目標(biāo)在畫面中突然異動(dòng)的情況杉适。
攝像機(jī)鏡頭選擇：
（1）360°全景攝像機(jī)的功能是總觀全面場(chǎng)景谎倔，所以在鏡頭選擇上我們建議選擇垂直視場(chǎng)角大的鏡頭進(jìn)行全景拼接顯示，同時(shí)還需要兼顧到可視距離和拼接成像有效距離猿推，在鏡頭選擇上我們采用5個(gè)3.6mm 1/2.7”的鏡頭拼接成360°全景視頻圖像呈現(xiàn)給監(jiān)控人員片习；
（2）安裝在船體四周的全景攝像機(jī)，用于觀察船體靠近的情況蹬叭，對(duì)水平視角我們采用鏡頭拼接到180°藕咏，垂直視角盡量采用成像角度大的鏡頭，同時(shí)還要能近距離觀察到細(xì)微的變化所以要采用拼接成像有效距離近秽五，同時(shí)最佳觀察距離在10米范圍孽查，所以我們還是采用3個(gè)3.6mm 1/27”的鏡頭
（3）鏡頭參數(shù)說明：
（4）3.6mm單鏡頭拍攝大致范圍的尺寸如下表：
全景攝像機(jī)產(chǎn)品說明
1、獨(dú)有芯片內(nèi)拼技術(shù)
此次方案中我們采用的是多路視覺芯片內(nèi)拼攝像機(jī)坦喘，此攝像機(jī)采用了國內(nèi)獨(dú)家多路視覺專用拼接SOC芯片盲再，集多通道ISP、多鏡頭拼接起宽、融合和深度檢測(cè)洲胖、流編碼功能于一身的ASIC芯片技術(shù)。
多傳感器同步并行輸入模塊坯沪、多通道ISP模塊绿映、多圖像畸變校正與投影變換模塊、運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算模塊腐晾、全景拼接模塊叉弦、多形態(tài)圖像融合模塊、多圖組合模塊藻糖，以及其他輔助模塊淹冰，如OSD、VO和I/F模塊等巨柒，保障多路視覺信號(hào)快速拼接成像輸出樱拴，拼接成像效率高柠衍、圖像輸出延時(shí)低，確保視覺感觀和人眼感觀延時(shí)達(dá)毫秒級(jí)晶乔；
多圖像算法：多通道同步采集珍坊、多路ISP、映射變換正罢、拼接阵漏、融合、深度檢測(cè)翻具、麥克風(fēng)陣列等算法履怯，多種算法同步處理，確保成像效果卓越裆泳，圖像拼縫不失真叹洲、圖像無明顯畸變，確保圖像數(shù)據(jù)高效利用率工禾；
多鏡頭多傳感器模組PCB疹味、多鏡頭多傳感器多麥克風(fēng)模組PCB，同時(shí)采用多鏡頭光學(xué)標(biāo)定工具進(jìn)行鏡頭標(biāo)定帜篇，可以在同一模組下實(shí)現(xiàn)多種不同規(guī)格鏡頭拼接，最大程度保證成品標(biāo)準(zhǔn)化效率诫咱；
芯片內(nèi)拼技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多路視覺傳感器采集圖像一次拼接成像并合并成一路視頻傳輸笙隙，極大的減少傳輸帶寬和存儲(chǔ)容量，在目前大數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)的市場(chǎng)趨勢(shì)下減少運(yùn)維成本的優(yōu)勢(shì)明顯坎缭；
由于芯片集成了多通道ISP模塊竟痰，所以在電路集成上更加簡(jiǎn)單，也減少了CPU掏呼、GPU這些芯片的使用坏快，在功耗上十分低，可以低至5V電壓?jiǎn)?dòng)運(yùn)行憎夷。
2莽鸿、產(chǎn)品參數(shù)介紹
適用于道路、倉庫拾给、地下停車場(chǎng)祥得、酒吧、園區(qū)等所需視角較大或無死角監(jiān)控蒋得，要求高清畫質(zhì)的場(chǎng)所级及。
全彩級(jí)高靈敏度傳感器，超大光圈鏡頭额衙，提供更清晰的視頻流輸入饮焦。
分辨率可達(dá)1080p@30fps在該分辨率下可輸出180°以上超寬水平視場(chǎng)角或360°全景實(shí)時(shí)視頻圖像怕吴，最多支持五路圖像傳感器并行輸出，并且支持無損拼接/融合县踢。
支持Micro SD/Micro SDHC/Micro SDXC卡（最大256 GB）斷網(wǎng)本地存儲(chǔ)及斷網(wǎng)續(xù)傳转绷，SD卡狀態(tài)檢測(cè)，TF卡格式：exFAT殿雪。
支持背光補(bǔ)償暇咆，強(qiáng)光抑制，數(shù)字降噪丙曙，適應(yīng)不同監(jiān)控環(huán)境爸业。
支持紅補(bǔ)光.
規(guī)格參數(shù)
成像效果展示
