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原文传递自动吃水深度勘测

专利名称：	自动吃水深度勘测
摘要：	一种确定船的吃水深度的方法，包括以下步骤：使用至少一个光学成像设备测量船的吃水深度，以提供光学吃水深度测量数据：使用由至少一个GNSS或GPS设备提供的高程数据来测量船的吃水深度，以便提供高程吃水深度测量数据；和使用高程吃水深度测量数据和光学吃水深度测量数据来确定船的吃水深度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	澳大利亚;AU
申请人：	技术资源有限公司
发明人：	特洛伊·艾斯坎普;雷恩善;乔纳森·泽伦伯格
专利状态：	有效
申请日期：	2018-03-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-12-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201880031175.5
公开号：	CN110621575A
代理机构：	北京安信方达知识产权代理有限公司
代理人：	张少波;杨明钊
分类号：	B63B39/12(2006.01);B;B63;B63B;B63B39
申请人地址：	澳大利亚维多利亚
主权项：	1.一种确定船的吃水深度的方法，所述方法包括以下步骤：使用至少一个光学成像设备测量所述船的吃水深度，以提供光学吃水深度测量数据；使用由至少一个GNSS或GPS设备提供的高程数据测量所述船的吃水深度，以便提供高程吃水深度测量数据；和使用所述高程吃水深度测量数据和所述光学吃水深度测量数据来确定所述船的吃水深度。 2.根据权利要求1所述的方法，包括使用所述高程吃水深度测量数据来验证所述光学吃水深度测量数据，所述光学吃水深度测量数据在经过验证的情况下确定所述船的吃水深度。 3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，使用至少一个光学成像设备测量所述船的吃水深度的所述步骤还包括：捕获所述船的船体上的吃水深度标记的光学图像；对所述光学图像执行光学字符识别(OCR)处理，以提供OCR数据；和使用所述OCR数据确定所述光学吃水深度测量数据。 4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，使用至少一个光学成像设备测量所述船的吃水深度的所述步骤包括：测量在所述船的船体上的至少一个点和所述至少一个光学成像设备之间的距离；和测量在所述光学成像设备的光轴的第一定位和第二定位之间的相对角度，其中，所述第一定位是预定定位，且所述第二定位是当测量在所述光学成像设备和所述船体上的所述至少一个点之间的距离时所述光学成像设备的定位。 5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述至少一个光学成像设备位于摇动和倾斜平台上，并且至少一个激光距离测量设备位于所述至少一个光学成像设备附近；并且，其中，所述方法包括：操作所述激光距离测量设备以测量在所述至少一个光学成像设备和所述船的船体上的所述至少一个点之间的所述距离；以及使用所述摇动和倾斜平台以将所述光学成像设备移动到所述第二定位，并且使用所述摇动倾斜平台以测量在所述第一定位和所述第二定位之间的相对角度。 6.根据权利要求5所述的方法，其中：在所述第一定位，所述光学成像设备的光轴基本垂直于所述光学成像设备位于的或邻近的码头的纵轴；并且其中，测量在所述第一定位和所述第二定位之间的所述相对角度包括在水平面中和垂直面中测量所述相对角度。 7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，包括以下步骤：使用以下测量值： i)在所述光学成像设备和所述船体之间的距离；和 ii)在所述第一定位和第二定位之间的所述相对角度，以产生在所述船体的表面上的在至少在一组吃水深度标记附近的至少一个点的位置的三维数据组。 8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，包括以下步骤： i)使用在所述光学成像设备和所述船体之间的距离的测量值；和 ii)使用在所述第一定位和所述第二定位之间的相对角度，以确定所述船的船体的在所述船的船体的左舷和右舷上的相对应的吃水深度标记之间的宽度。 9.根据权利要求4至8中任一项所述的方法，包括以下步骤：对包含至少一组吃水深度标记的至少一个图像执行变换；所述变换使用在由所述光学成像设备捕获所述图像的所述第二定位和所述第一定位之间的所述相对角度。 10.根据权利要求4至8中任一项所述的方法，包括以下步骤：获得包含至少一组吃水深度标记的至少一个图像；针对由所述光学成像设备捕获所述图像的所述第二定位和所述第一定位之间的所述相对角度校正所述图像，以产生校正图像；和对所述校正图像执行光学字符识别。 11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，还包括以下步骤：使所述图像变换成看起来好像所述船的船体位于垂直面中，由此所述船的船体上的所有点看起来好像所述所有点相对于所述光学成像设备的视点等距。 12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述变换用于使所述图像变换成看起来好像所述图像是由以下光学成像设备拍摄的： i)位于以下视点处的光学成像设备： a)垂直于所述船停靠的码头的纵轴，和 b)离所述船的船体无限远的距离，以及 ii)以无限变焦操作的光学成像设备。 13.根据权利要求11或12中任一项所述的方法，其中，所述变换用于使所述图像变换成看起来好像形成所述图像的所有光线彼此平行并且垂直于所述图像形成在其中的平面。 14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，使用高程数据测量所述船的吃水深度包括在所述船上放置至少一个GNSS或GPS设备，以便测量所述船的高程，且从而获得高程数据，并使用所述高程数据以确定所述船的吃水深度。 15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，包括以下步骤：将至少两个GNSS或GPS设备定位在所述船上在相对于所述船的纵轴横向移位的定位处；在所述至少两个GNSS或GPS设备处测量高程数据；和使用所述高程数据来确定所述船的横倾角，且从而提供横倾角数据。 16.根据权利要求15所述的方法，包括以下步骤：使用所述横倾角数据和光学吃水深度数据来确定所述船在所述船的海洋侧的吃水深度测量值。 17.根据权利要求15或权利要求16中任一项所述的方法，包括以下步骤：使用来自至少两个GNSS或GPS设备的高程数据来确定所述船的俯仰角，且从而提供俯仰角数据。 18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括以下步骤：在所述船的装载或卸载期间进行对所述船的吃水深度的多次测量，以便实时或接近实时提供对所述船的吃水深度的测量值。 19.一种用于确定船的吃水深度的系统，所述系统包括：至少一个光学成像设备以及至少一个GNSS或GPS设备，所述至少一个光学成像设备位于码头上；所述系统适于根据以下步骤操作：使用所述至少一个光学成像设备测量所述船的吃水深度，以提供光学吃水深度测量数据；使用由所述至少一个GNSS或GPS设备提供的高程数据测量所述船的吃水深度，以便提供高程吃水深度测量数据；和使用所述高程吃水深度测量数据和所述光学吃水深度测量数据来确定所述船的吃水深度。 20.根据权利要求19所述的系统，还适于使用所述高程吃水深度测量数据来验证所述光学吃水深度测量数据，所述光学吃水深度测量数据在经过验证的情况下确定所述船的吃水深度。 21.根据权利要求19或权利要求20中任一项所述的系统，其中，所述系统还包括数据处理单元，并且使用至少一个光学成像设备测量所述船的吃水深度的所述步骤还包括：捕获在所述船的船体上的吃水深度标记的光学图像；操作所述数据处理单元，以对所述光学图像执行光学字符识别(OCR)处理，从而提供OCR数据；和所述数据处理单元进一步处理所述OCR数据以提供所述光学吃水深度测量数据。 22.根据权利要求19至21中任一项所述的系统，其中，使用至少一个光学成像设备测量所述船的吃水深度的所述步骤还包括：操作测量设备来测量在所述船的船体上的至少一个点和所述至少一个光学成像设备之间的距离；和测量在光学成像设备的光轴的第一定位和第二定位之间的相对角度，其中，所述第一定位是预定定位，且所述第二定位是在测量在所述光学成像设备和在所述船体上的所述至少一个点之间的所述距离时所述光学成像设备的定位。 23.根据权利要求22所述的系统，其中，所述系统还包括：摇动倾斜平台，所述至少一个光学成像设备被安装在所述摇动倾斜平台上；以及激光距离测量设备，所述激光距离测量设备位于所述至少一个光学成像设备附近；并且其中，所述系统进一步适用于：操作所述激光距离测量设备来测量在所述至少一个光学成像设备和在所述船的船体上的至少一个点之间的距离；操作所述摇动倾斜单元以在至少第一预定定位和第二定位之间移动所述光学成像设备，在所述第二定位处测量在所述光学成像设备和在所述船体上的所述至少一个点之间的所述距离；和操作所述摇动和倾斜平台来测量在至少所述第一预定定位和所述第二定位之间的相对角度。 24.根据权利要求23所述的系统，其中：在所述第一定位，所述至少一个光学成像设备的光轴基本垂直于所述光学成像设备位于的或邻近的码头的纵轴；其中，测量在所述第一定位和所述第二定位之间的所述相对角度包括在水平面和垂直面中测量所述相对角度。 25.根据权利要求22或23中任一项所述的系统，还适于获得对在所述光学成像设备和所述船体之间的所述距离的至少一个测量值以及对在所述第一定位和所述距离被测量的所述第二定位之间的所述相对角度的相对应的测量值，由此所述至少一个测量值产生在所述船的船体的表面上的至少在一组吃水深度标记附近的至少一个点的位置的三维数据的数据组。 26.根据权利要求25所述的系统，还包括在确定所述船的船体的在所述船的船体的左舷和右舷上的相对应的吃水深度标记之间的宽度时，使用在所述船体的表面上的至少一个点的三维数据的所述数据组。 27.根据权利要求22至26中任一项所述的系统，还包括以下步骤：针对在拍摄所述图像的所述光学成像设备的所述定位和所述预定第一定位之间的所述相对角度，校正包含至少一组吃水深度标记的至少一个图像。 28.根据权利要求19至26中任一项所述的系统，适于根据以下步骤操作：操作所述至少一个光学成像设备以获得包含在所述船的船体上的至少一组吃水深度标记的至少一个图像；和针对在所述光学成像设备的第一预定定位和由所述光学成像设备捕获所述图像的第二定位之间的相对角度校正所述图像，以便产生至少一个校正图像；和对所述至少一个校正图像执行光学字符识别。 29.根据权利要求19至28中任一项所述的系统，适于根据以下步骤操作：使所述图像变换成看起来好像所述船的船体位于垂直面中，由此在所述船的船体上的所有点看起来好像所述所有点相对于所述光学成像设备的视点等距。 30.根据权利要求19至29中任一项所述的系统，还适于使至少一个图像变换成： i)看起来好像所述至少一个图像是由位于以下视点处的光学成像设备拍摄的： a)垂直于所述船停靠的码头的纵轴，和 b)离所述船的船体无限远的距离，以及 ii)看起来好像位于所述视点处的所述光学成像设备在捕获所述至少一个图像时以无限变焦操作。 31.根据权利要求29或30中任一项所述的系统，还适于使所述图像变换成看起来好像形成所述图像的所有光线彼此平行并且垂直于所述图像形成在其中的平面。 32.根据权利要求19至31中任一项所述的系统，其中，使用高程数据测量所述船的吃水深度包括在所述船上放置至少一个GNSS或GPS设备，以便测量所述船的高程，从而获得所述高程数据，并使用所述高程数据以确定所述高程吃水深度测量数据。 33.根据权利要求19至32中任意一项所述的系统，包括：将至少两个GNSS或GPS设备定位在所述船上，并且所述系统还适于将至少一个GNSS或GPS设备放置在所述船的左舷上，并且将至少一个GNSS或GPS设备放置在所述船的右舷上，从而提供左舷高程数据和右舷高程数据；和所述处理设备处理所述左舷高程数据和所述右舷高程数据，以确定所述船的横倾角并提供横倾角数据。 34.根据权利要求33所述的系统，还包括以下步骤：使用横倾角数据和来自所述船的码头侧的光学吃水深度数据来确定所述船的海洋侧的吃水深度测量数据。 35.根据权利要求33或34中任意一项所述的系统，还包括：将至少两个GNSS或GPS设备放置在所述船体的纵向方向上间隔开的单独位置处，以提供前向高程数据和后向高程数据；和操作所述处理单元，以便处理所述前向高程数据和所述后向高程数据，从而确定所述船的俯仰角。 36.根据权利要求19至35中任意一项所述的系统，包括在装载或卸载期间进行对所述船的吃水深度的多次测量，以便实时或接近实时提供对所述船的吃水深度的测量值。 37.一种使用至少一个光学成像设备确定船的吃水深度的方法，所述方法包括：操作所述光学成像设备以捕获在所述船的船体上的吃水深度标记的光学图像；对所述光学图像执行光学字符识别(OCR)处理，以提供OCR数据；和使用所述OCR数据确定关于所述船的光学吃水深度测量数据。 38.根据权利要求37所述的方法，还包括：测量在所述船的船体上的至少一个点和所述至少一个光学成像设备之间的距离；和测量在所述光学成像设备的光轴的第一定位和第二定位之间的相对角度，其中，所述第一定位是预定定位，且所述第二定位是当测量在所述光学成像设备和在所述船体上的所述至少一个点之间的所述距离时所述光学成像设备的定位。 39.根据权利要求38所述的方法，其中，所述至少一个光学成像设备位于摇动和倾斜平台上，并且至少一个激光距离测量设备位于所述至少一个光学成像设备附近；并且，其中，所述方法包括：操作所述激光距离测量设备以测量在所述至少一个光学成像设备和在所述船的船体上的所述至少一个点之间的距离；以及使用所述摇动和倾斜平台以将所述光学成像设备移动到所述第二定位，并且使用所述摇动倾斜平台测量在所述第一定位和所述第二定位之间的相对角度。 40.根据权利要求39所述的方法，其中：在所述第一定位，所述光学成像设备的光轴基本垂直于所述光学成像设备位于的或邻近的码头的纵轴；并且其中，测量在所述第一定位和所述第二定位之间的相对角度包括在水平面和垂直面中测量所述相对角度。 41.根据权利要求38至40中任一项所述的方法，还包括以下步骤：使用对以下项的测量值： i)在所述光学成像设备和所述船体之间的距离；和 ii)在所述第一定位和所述第二定位之间的相对角度，以产生在所述船体的表面上的在至少在一组吃水深度标记附近的至少一个点的位置的三维数据组。 42.根据权利要求38至41中任一项所述的方法，还包括以下步骤： i)使用对在所述光学成像设备和所述船体之间的距离的测量值；和 ii)使用在所述第一定位和所述第二定位之间的相对角度，以确定所述船的船体的在所述船的船体的左舷和右舷的相对应的吃水深度标记之间的宽度。 43.根据权利要求38至42中任一项所述的方法，还包括以下步骤：对包含至少一组吃水深度标记的至少一个图像执行变换；所述变换使用在由所述光学成像设备捕获所述图像的所述第二定位和所述第一定位之间的所述相对角度。 44.根据权利要求38至43中任一项所述的方法，还包括以下步骤：获得包含至少一组吃水深度标记的至少一个图像；针对在由所述光学成像设备捕获所述图像的所述第二定位和所述第一定位之间的所述相对角度校正所述图像，以产生校正图像；和对所述校正图像执行光学字符识别。 45.根据权利要求37至44中任一项所述的方法，还包括以下步骤：使所述图像变换成像看起来好像所述船的船体位于垂直面中，由此所述船的船体上的所有点看起来好像所述所有点相对于所述光学成像设备的视点等距。 46.根据权利要求45所述的方法，其中，所述变换用于使所述图像变换成看起来好像所述图像是由以下光学成像设备拍摄的： i)位于以下视点处的所述光学成像设备： a)垂直于所述船停靠的码头的纵轴，和 b)离所述船的船体无限远的距离，以及 ii)以无限变焦操作的所述光学成像设备。 47.根据权利要求45或46中任一项所述的方法，其中，所述变换用于使所述图像变换成看起来好像形成所述图像的所有光线彼此平行并且垂直于所述图像形成在其中的平面。 48.根据权利要求37至47中任一项所述的方法，还包括以下步骤：使用由至少一个GNSS或GPS设备提供的高程数据来测量所述船的吃水深度，以便提供高程吃水深度测量数据；以及使用所述高程吃水深度测量数据和所述光学吃水深度测量数据来确定所述船的吃水深度。 49.根据权利要求48所述的方法，还包括以下步骤：使用所述高程吃水深度测量数据来验证所述光学吃水深度测量数据，所述光学吃水深度测量数据在经过验证的情况下确定所述船的吃水深度。 50.根据权利要求48或49中任一项所述的方法，还包括以下步骤：将至少两个GNSS或GPS设备定位在所述船上相对于所述船的纵轴横向移位的定位处；在所述至少两个GNSS或GPS设备处测量高程数据；和使用所述高程数据来确定所述船的横倾角，且从而提供横倾角数据。 51.根据权利要求50所述的方法，包括以下步骤：使用所述横倾角数据和光学吃水深度数据来确定在所述船的海洋侧的所述船的吃水深度测量值。 52.根据权利要求50或权利要求51中任一项所述的方法，还包括以下步骤：使用来自至少两个GNSS或GPS设备的高程数据来确定所述船的俯仰角，且从而提供俯仰角数据。 53.根据权利要求37至权利要求52中任一项所述的方法，还包括以下步骤：在所述船的装载或卸载期间进行对所述船的吃水深度的多次测量，以便实时或接近实时提供所述船的吃水深度的测量值。
所属类别：	发明专利