一种基于图像的无人艇回收方法及系统技术方案

技术编号:24754301 阅读:100 留言:0更新日期:2020-07-04 08:46
本发明专利技术属于无人艇回收技术领域,并具体公开了一种基于图像的无人艇回收方法及系统,其首先测量待回收的无人艇与母船的距离,并判断测量的距离是否在预设的距离范围内,当测量距离在预设距离范围内时点亮无人艇和母船上的指示物,并利用无人艇和母船上各自的视觉成像单元实时拍摄对方指示物的图像;处理实时拍摄的母船及无人艇上指示物的图像得到实时航向角信息、实时距离信息和实时偏向角信息;利用实时航向角信息、实时偏向角信息和实时距离信息实时控制无人艇的航向及航速,使其运动至指定位置,以此实现无人艇的回收。本发明专利技术可实现无人艇的智能、自动化、高效、稳定、安全的回收。

An image-based method and system for unmanned aerial vehicle recovery

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像的无人艇回收方法及系统
本专利技术属于无人艇回收
,更具体地,涉及一种基于图像的无人艇回收方法及系统。
技术介绍
在进行远海科研、探索任务时,无人艇常常面临从母船上布放而非从船坞中布放的情况,并且在无人艇完成作业任务后需实现回收。所谓无人艇回收,一般而言是指将无人艇回收至母船的艉滑道中。目前通常采用悬臂装置对无人艇进行吊放实现布放与回收,如中国专利CN108482587B公开了一种无人艇回收布放系统,包括设置在母船上的悬吊装置、设置在无人艇上的预固定装置和自锁连接装置。上述技术在无人艇回收过程中常常存在以下几种问题:对海面环境要求高,有风浪时容易出现无人艇难以着钩的现象;安全系数低,海面的风浪容易造成母船船身与无人艇的磕碰;整个回收过程耗时过长;难以自动化,需要很多人手同时参与回收过程;耗能较大,无论是液压驱动还是电力驱动的吊臂想要将无人艇吊回母船都需要供给很大的能量。又如中国专利CN110427030A公开了一种基于Tiny-YOLOship目标检测算法的无人艇自主对接回收方法,其基于Tiny-YOLOshi本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像的无人艇回收方法,其特征在于,包括如下步骤:/nS1测量待回收的无人艇与母船的距离;/nS2判断测量的距离是否在预设的距离范围内,若是,则点亮无人艇和母船上的指示物,并利用无人艇上的视觉成像单元实时拍摄母船上指示物的图像,利用母船上的视觉成像单元实时拍摄无人艇上指示物的图像;若否,则使无人艇向母船靠近,当测量的距离到达预设的距离范围内时点亮无人艇和母船上的指示物,并利用无人艇上的视觉成像单元实时拍摄母船上指示物的图像,利用母船上的视觉成像单元实时拍摄无人艇上指示物的图像;/nS3处理实时拍摄的母船上指示物的图像得到无人艇的实时航向角信息,处理实时拍摄的无人艇上指示物的图像得到无...

【技术特征摘要】
1.一种基于图像的无人艇回收方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1测量待回收的无人艇与母船的距离;
S2判断测量的距离是否在预设的距离范围内,若是,则点亮无人艇和母船上的指示物,并利用无人艇上的视觉成像单元实时拍摄母船上指示物的图像,利用母船上的视觉成像单元实时拍摄无人艇上指示物的图像;若否,则使无人艇向母船靠近,当测量的距离到达预设的距离范围内时点亮无人艇和母船上的指示物,并利用无人艇上的视觉成像单元实时拍摄母船上指示物的图像,利用母船上的视觉成像单元实时拍摄无人艇上指示物的图像;
S3处理实时拍摄的母船上指示物的图像得到无人艇的实时航向角信息,处理实时拍摄的无人艇上指示物的图像得到无人艇与母船之间的实时距离信息和实时偏向角信息;
S4利用所述实时航向角信息、实时偏向角信息和实时距离信息实时控制所述无人艇的航向及航速,使其运动至指定位置,以此实现无人艇的回收。


2.如权利要求1所述的基于图像的无人艇回收方法,其特征在于,步骤S1中,采用GPS测量母船与无人艇的距离。


3.如权利要求1所述的基于图像的无人艇回收方法,其特征在于,步骤S3中,所述实时航向角信息采用如下公式计算:



其中,θ为航向角信息,Δx为母船上指示物的图像像素偏移值,f为无人艇视觉成像单元的焦距,L为母船与无人艇之间的实时距离信息。


4.如权利要求1所述的基于图像的无人艇回收方法,其特征在于,步骤S3中,所述实时偏向角信息采用如下公式计算:



其中,α为偏向角信息,Δx′为无人艇上指示物的图像像素偏移值,f′为母船上视觉成像单元的焦距,L为母船与无人艇之间的实时距离信息。


5.如权利要求1-4任一项所述的基于图像的无人艇回收方法,其特征在于,步骤S3中,所述实时距离信息采用如下公式计算:



其中,L为母船与无人艇之间的实时距离信息,H为无人...

【专利技术属性】
技术研发人员:余文勇乔瑜王泉斌孙江龙叶晓明周波王珏王英杰李梦威
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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