很多人可能觉得,智慧港口就是自动化吊臂、无人集卡这些看得见的设备。但其实,还有一个很关键的环节,那就是对船舶类型的识别和分类。今天我们就来聊聊这个话题:用AI技术自动识别和分类船舶类型,到底是怎么一回事。

一:传统方式存在哪些问题

先说说过去是怎么做的。传统的船舶识别,主要靠两种方式。一种是人工目视,就是港口工作人员用望远镜看,或者通过监控画面判断船的类别。另一种是靠AIS系统,也就是船舶自动识别系统,船上都会装这个设备,会发送船的名字、位置、类型等信息。
那么问题出在哪呢?先说人工方式。港口每天进出那么多船,工作人员长时间盯着屏幕,很容易疲劳,准确率就会下降。而且遇到大雾、大雨这种天气,视线受阻,识别就更困难了。再说AIS系统,虽然信息很详细,但有个致命缺点——设备可能故障,甚至有人故意关闭它。这种情况下,港口就没办法准确知道来的是什么船了。

二:AI技术如何解决这个问题?

这时候AI技术就有了用武之地。具体怎么做呢?第一步是在港口的关键位置安装高清摄像头,比如进港航道、闸口、泊位这些地方。摄像头拍到船的图像后,传到后台系统。
第二步是核心部分——AI识别模型。这里用到的技术主要是深度学习,特别是卷积神经网络,缩写叫CNN,大家对缩写不太熟悉的话,记住是深度学习的一种常见方法就行了。这个模型提前用大量的船舶图片训练过。
比如集装箱船的甲板上整整齐齐码放着集装箱,一眼就能看出来。油轮的甲板通常是平的,有很多管道和阀门。散货船的船舱是敞开式的,上面有几个大舱盖。客滚船则有明显的窗户和侧面的跳板。这些特征,人类能看出来,AI经过训练也能看出来,而且速度更快,不休息不疲劳。

三:系统的实际工作流程

实际操作时,这套系统的工作流程大概是这样的。当一艘船驶入摄像头范围,系统会实时抓拍。然后AI模型对图像进行分析,几秒钟内就能判断出船的类型,同时给出置信度,也就是它对自己判断结果有多大把握。比如输出结果是“集装箱船,置信度98%”,说明系统相当肯定。
如果置信度不高,比如低于某个阈值,系统会提醒人工复核。同时,系统还可以结合AIS的数据做交叉验证。如果AIS信息缺失或者明显不对,AI识别的结果就起到了补充和纠错的作用。

四:这套系统到底有什么用

很多人可能会问,识别出船的类型又怎样呢?其实用处还挺多的。第一,港口调度可以提前安排泊位。不同船型需要的泊位不一样,作业方式也不同。提前知道来的是集装箱船还是油轮,调度就能把准备工作做在前面。
第二,安全检查更有针对性。危险品船、油轮这类高风险船型,系统识别出来后可以自动触发更严格的安全检查流程。
第三,港口收费更加规范。不同船型的港口使费标准不同,有了自动识别,可以减少人工登记出错或者人为故意报错船型的情况。
第四,数据统计更轻松。港口管理者可以定期生成各类船舶的流量统计报告,为后续规划提供依据。

五:目前的技术局限

当然,这套系统也不是万能的。比如遇到极端恶劣天气,摄像头拍不清楚,识别效果就会下降。再者,模型需要持续更新训练,因为新型船舶不断出现,比如LNG动力船、电动船这些新面孔,如果训练数据里没有,系统就不认识。还有就是夜间或者背光条件下,图像质量不佳,也会影响判断。
这些问题目前也有一些解决办法,比如增加红外摄像头、使用图像增强算法、定期更新训练数据集等等。总体来看,技术已经比较成熟了,不少港口已经开始应用。

这套AI船舶类型识别系统,核心逻辑并不复杂,就是用摄像头当眼睛,用深度学习模型当大脑,自动判断过往船只的类型。它不能完全替代AIS和人工作业,但可以作为很好的补充和验证手段。

Logo

Agent 垂直技术社区,欢迎活跃、内容共建。

更多推荐