港作拖輪作為港口配套設(shè)施的一部分，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)，以滿足碼頭建成投入運行需要。

同時船舶進出港口或移泊大都用拖輪協(xié)助，有的港口因航道狹窄，船舶不能動車，全部需要靠拖輪

拖輪的尺寸小，但功率大、強度高、穩(wěn)性好、操作靈活，多用于協(xié)助他船進行港內(nèi)操縱。大功率拖輪還可以用于海上拖帶。

有的港作拖輪兼有消防設(shè)施，主要用于撲救港內(nèi)船舶火災(zāi)。船上設(shè)有消防炮，用于噴射泡沫或高壓水柱，并設(shè)有液壓升降臺，用于撲救高處火災(zāi)。

港作拖輪作業(yè)類型有：助泊作業(yè)、拖帶作業(yè)、搶險救助作業(yè)、消防監(jiān)護作業(yè)等。

⒈助泊作業(yè)

指拖輪協(xié)助大輪進行離、靠碼頭、系解浮筒的一種專業(yè)性工作。

⒉拖帶作業(yè)

指由拖輪拖運非自航船（物）或協(xié)助機動船靠離、掉頭、護航、搶救等的一種專業(yè)性工作。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。

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。

⑷頂尾拖頭

指先用拖輪船首頂推被拖船的船尾至適當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。

⑹傍拖

指拖輪用首纜、肩纜、尾纜、橫纜和被拖船連成一體的拖帶方法。

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上的一種拖帶方法。

⒊搶險救助作業(yè)

指對港內(nèi)因失控、擱淺、操縱能力受限而喪失自航能力的船舶實施救助及拖帶的作業(yè)。

⒋消防監(jiān)護作業(yè)

指對港內(nèi)發(fā)生火災(zāi)及運輸危險品的船舶實施消防和監(jiān)護的作業(yè)。

因此，我們看到其實拖船在應(yīng)用途徑上十分廣泛，而且港口情況由于受到水流潮汐、風(fēng)力風(fēng)向等等因素的影響，使得海上作業(yè)難度非常大，同時拖船是需要主動用船體靠近被拖大船的，所以對船體和大船之間的距離控制要求十分高，在過去都是船長根據(jù)所處海域氣象、海況、水深及周圍船舶通航密度情況指揮作業(yè)，這種方式對于指揮人員的經(jīng)驗、專注度、精力甚至身體條件要求都十分高，所以需要采用借用先進的技術(shù)手段對現(xiàn)場的作業(yè)環(huán)境進行全面監(jiān)測，輔助作業(yè)指揮人員完成作業(yè)操作。

二、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，拖船船體的各個方位都有可能去主動靠近大船船體，同時靠近船體的距離會逐漸縮小，這樣在視頻監(jiān)控上就會存在如下需求：

1、距離上是一個由遠而近的過程，那么在視覺感觀上就是正面船體局部會逐步放大，甚至充滿整個人眼的視角，導(dǎo)致單純采用人眼無法有效判斷真實距離，這就需要能有周圍環(huán)境的物體在視線中進行參考；

2、由于作業(yè)類型的不同，會有不同作業(yè)操作，拖船會采用不同的船體部分去靠近大船，因此在進行視頻監(jiān)控輔助作業(yè)時應(yīng)充分考慮到船體的各個部分，并充分了解作業(yè)類型對于作業(yè)安全距離的定義；

3、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越來越小，這樣就對于視頻監(jiān)控成像延時會有一定要求，避免視頻監(jiān)控成像和實際情況時間誤差過大導(dǎo)致延誤操作時機；

4、由于攝像機的物理因素給圖像帶來很多畸變，而往往一些畸變會導(dǎo)致人的視覺出現(xiàn)重大誤判，所以在攝像機選擇上要選擇視覺畸變校正效果優(yōu)良，攝像機成像畫面無變形，減少攝像機成像物理畸變的誤差。

5、由于拖船日常還承擔了日常消防監(jiān)護作業(yè)工作，那么對于港口內(nèi)船舶的情況要能盡量做到一圖呈現(xiàn)，可以幫助監(jiān)控人員快速發(fā)現(xiàn)港口內(nèi)的險情。

三、全景視頻監(jiān)控解決方案

攝像機拖船布置俯視圖

為提升拖船的日常工作效率和作業(yè)安全性，我們建議在拖船的四周安裝六臺180°全景攝像機，對著六個不同的方位進行日常監(jiān)控，同時在拖船正中間豎立監(jiān)控桿安裝一臺360°全景攝像機，對拖船四周情況進行全景360°實時監(jiān)控。

其中拖船的船形： 長 25米~35米

                            寬  8米~12米

對于進行四周全景監(jiān)控的360°全景攝像機來說要能保證四周環(huán)境一圖呈現(xiàn)，避免攝像機監(jiān)控畫面分散，導(dǎo)致監(jiān)控人員在多個畫面中匹配場景環(huán)境，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行作業(yè)時，有時會直接船體接觸，所以拖船船體四周安裝的攝像機盡量選擇合適焦距的鏡頭，同時由于靠近大船后視角可能會出現(xiàn)大船局部占滿的情況，所以選擇視角到180°的全景攝像機，以滿足船體靠近時能觀察到一些細微的變化，方便控制拖船航行速度。

1、全景監(jiān)控攝像機選擇：

在全景監(jiān)控攝像機上，我們建議選擇采用專業(yè)拼接算法芯片的全景攝像機，這種全景攝像機的成像延時短、拼接接縫完美融合、拼接成像無變形，呈現(xiàn)圖像完美適合人眼視覺感官，同時物體移動時，不會出現(xiàn)各個拼接鏡頭之間畫面出現(xiàn)不連續(xù)和目標跳動的情況，避免出現(xiàn)關(guān)鍵觀察目標在畫面中突然異動的情況。

2、攝像機鏡頭選擇：

（1）360°全景攝像機的功能是總觀全面場景，所以在鏡頭選擇上我們建議選擇垂直視場角大的鏡頭進行全景拼接顯示，同時還需要兼顧到可視距離和拼接成像有效距離，在鏡頭選擇上我們采用5個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；

（2）安裝在船體四周的全景攝像機，用于觀察船體靠近的情況，對水平視角我們采用鏡頭拼接到180°，垂直視角盡量采用成像角度大的鏡頭，同時還要能近距離觀察到細微的變化所以要采用拼接成像有效距離近，同時最佳觀察距離在10米范圍，所以我們還是采用3個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：

四、全景攝像機產(chǎn)品說明

        1、獨有芯片內(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，此攝像機采用了國內(nèi)獨家多路視覺專用拼接SOC芯片，集多通道ISP、多鏡頭拼接、融合和深度檢測、流編碼功能于一身的ASIC芯片技術(shù)。

（1）多傳感器同步并行輸入模塊、多通道ISP模塊、多圖像畸變校正與投影變換模塊、運動矢量計算模塊、全景拼接模塊、多形態(tài)圖像融合模塊、多圖組合模塊，以及其他輔助模塊，如OSD、VO和I/F模塊等，保障多路視覺信號快速拼接成像輸出，拼接成像效率高、圖像輸出延時低，確保視覺感觀和人眼感觀延時達毫秒級；

（2）多圖像算法：多通道同步采集、多路ISP、映射變換、拼接、融合、深度檢測、麥克風(fēng)陣列等算法，多種算法同步處理，確保成像效果卓越，圖像拼縫不失真、圖像無明顯畸變，確保圖像數(shù)據(jù)高效利用率；

（3）多鏡頭多傳感器模組PCB、多鏡頭多傳感器多麥克風(fēng)模組PCB，同時采用多鏡頭光學(xué)標定工具進行鏡頭標定，可以在同一模組下實現(xiàn)多種不同規(guī)格鏡頭拼接，最大程度保證成品標準化效率；

（4）芯片內(nèi)拼技術(shù)實現(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，極大的減少傳輸帶寬和存儲容量，在目前大數(shù)據(jù)云存儲的市場趨勢下減少運維成本的優(yōu)勢明顯；

（5）由于芯片集成了多通道ISP模塊，所以在電路集成上更加簡單，也減少了CPU、GPU這些芯片的使用，在功耗上十分低，可以低至5V電壓啟動運行。

         2、產(chǎn)品參數(shù)介紹

適用于道路、倉庫、地下停車場、酒吧、園區(qū)等所需視角較大或無死角監(jiān)控，要求高清畫質(zhì)的場所。

n 全彩級高靈敏度傳感器，超大光圈鏡頭，提供更清晰的視頻流輸入 。

n 分辨率可達1080p@30fps在該分辨率下可輸出180°以上超寬水平視場角或360°全景實時視頻圖像，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。

n 支持Micro SD/Micro SDHC/Micro SDXC卡（最大256 GB）斷網(wǎng)本地存儲及斷網(wǎng)續(xù)傳，SD卡狀態(tài)檢測，TF卡格式：exFAT。

n 支持背光補償，強光抑制，數(shù)字降噪，適應(yīng)不同監(jiān)控環(huán)境。

n 支持紅補光.

l 規(guī)格參數(shù)

四、成像效果展示

180°成像效果

360°成像效果