案例研究
行业:海事
产品:Triton® IP67 相机
SDK:Arena 软件开发工具包
基于 AI 的海事导航目标识别系统,采用 Triton IP67 相机
传统上,船舶主要依靠船员人工值班保障航行安全。严谨的瞭望与值班监控一直是安全航行的关键环节。然而,单靠雷达难以覆盖所有目标类型,例如小型渔船、浮标或漂浮物等,这类“探测盲区”会显著增加船员的值班负担。随着计算机视觉与图像处理技术的成熟,视觉感知已成为海事监控的重要手段。现代船舶通常配备可见光与红外相机,并结合雷达与激光雷达(LiDAR)等传统传感器,用于目标检测与态势感知。近年来,基于 AI 的目标检测与自主航行技术也逐步引入,以进一步提升海事监控能力与航行安全水平。

挑战
海上航行需要应对多变的海况与天气,例如降雨、海风,以及昼夜变化带来的复杂光照环境。日本海事物流数字技术供应商 JRCS 开发了名为“infoceanus command”的 AI 目标识别技术,利用视觉相机辅助值班监控,旨在减轻船员的认知与心理负担,并提升整体航行安全性。安装在船舶上的视觉系统必须在各种光照条件下稳定采集可供 AI 识别的环境图像。在 JRCS 推出该产品之前,市面上的常规相机往往灵敏度不足、动态范围有限,难以覆盖从夜间低照度到强逆光等多样场景。此外,降雨与海风也可能影响系统运行,因此在复杂海事环境中保持长期可靠工作,是系统设计必须重点解决的关键问题。
解决方案
JRCS 的“infoceanus command”将 LUCID Triton 相机与其专有的计算机视觉技术相结合,已在多艘船舶上部署并进行技术验证。系统能够识别包括部分海事仪器难以探测的目标在内的多类物体,为航行过程中的船舶操纵与决策提供有力支持。在船员压力较大的场景下,例如需要估算其他船舶的位置、航向及相对速度时,该系统尤为有效。同时,它还能测量外部船舶与本船之间的距离,最终目标是在自主航行过程中实现对关键目标的自动识别与持续跟踪。

LUCID Triton 相机搭载 Sony IMX490 高动态范围(HDR)CMOS 图像传感器。其背照式结构带来更高灵敏度,使相机在夜间等低照度环境下也能获得清晰图像,从而支持对各类目标的可靠识别。
同时,传感器的 HDR 能力可有效应对清晨、黄昏等逆光场景,抑制过曝带来的白化与溢出影响,从而在多变的海事光照条件下稳定实现基于 AI 的目标识别。
此外,船舶航行过程中存在持续振动,对系统的可靠性与安全运行提出挑战。采用 Factory Tough™ 工业设计的 Triton 相机在此类严苛条件下表现出色,配备 IP67 防尘防水外壳,非常适合应对复杂海况与恶劣天气环境。
*Triton IP67 的防护性能取决于具体的安装方式和应用场景,某些情况下可能需要额外的防护或外壳来满足应用要求。

LUCID Triton 相机采用 Factory Tough™ 工业设计并具备 IP67 防护等级,可抗冲击与振动,防尘防水,适用于严苛环境下的长期运行。

结论
近年来,用于提升海上目标检测能力、增强航行安全并为船员提供决策支持的技术持续演进。人工智能侧重于推理与决策,计算机视觉则提供图像信息与目标识别能力。两者结合,为自主航行、海事监控与航运管理的进一步发展带来广阔空间。
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