救生圈引导的无人水面艇单目视觉目标跟踪方法及系统技术方案

技术编号:40942801 阅读:21 留言:0更新日期:2024-04-18 14:59
本发明专利技术提供了一种救生圈引导的无人水面艇单目视觉目标跟踪方法及系统,包括:步骤S1:由跟踪艇搭载单目视觉传感器采集目标艇上救生圈的图像,获取救生圈在图像中的几何特征;步骤S2:通过图像中救生圈的几何特征,利用单目视觉传感器成像特性,求取救生圈的相对方位、相对姿态和相对距离;步骤S3:跟踪艇根据救生圈的相对方位与相对姿态实时控制航向,根据救生圈的相对距离实时控制跟踪艇速度。本发明专利技术利用视觉检测,克服了其他目标跟踪方法依赖GPS定位系统的问题,且不受到通信环境的影响,可以实时检测目标艇上的救生圈标志物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船舶自动化,具体地,涉及救生圈引导的无人水面艇单目视觉目标跟踪方法及系统,更为具体地,涉及在救生圈引导下通过视觉检测的方式进行无人艇目标跟踪方法。


技术介绍

1、由于无人系统的发展,近几年无人艇已广泛应用于各种场景,无人水面艇协同作业成为目前的研究热点。目前针对无人水面艇对水面目标进行跟踪的研究主要集中在控制算法,且利用传统的gps手段进行定位。无人水面艇在协同作业过程中主要依赖于导航与定位技术,传统的定位方式主要是利用全球定位系统gps。而gps受天气、建筑物遮挡等干扰较大,定位数据易发生漂移,精度低,这使得无人水面艇在进行协同作业时产生一定的位置偏差;无人艇在协同过程中需要相互通信,在弱联通/通信静默条件下,存在通信链路差,船舶通信延时高,使得无人水面艇在协同作业不能实时共享船舶位置与状态;尽管可以利用高精度的定位设备弱化定位误差,但是成本高,不适宜广泛使用。

2、利用视觉系统可以看到周围船舶目标,克服上述技术的不足,使无人艇协同手段更加丰富。基于视觉的跟踪需要通过视觉实时检测目标艇,但船舶的种类、大小、形状不一,直接通过视觉本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种救生圈引导的无人水面艇单目视觉目标跟踪方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的救生圈引导的无人水面艇单目视觉目标跟踪方法,其特征在于,所述步骤S1采用:利用跟踪艇上搭载的单目视觉传感器采集目标艇上救生圈的图像,并对采集到的目标艇上救生圈的图像进行预处理,包括:噪声消除与闭运算处理,利用颜色信息和几何特征将兴趣区域分割,提取救生圈的外观轮廓,最终利用最小二乘法对救生圈进行拟合。

3.根据权利要求1所述的救生圈引导的无人水面艇单目视觉目标跟踪方法,其特征在于,所述步骤S2采用:

4.根据权利要求1所述的救生圈引导的无人水面艇单目视觉目标跟...

【技术特征摘要】

1.一种救生圈引导的无人水面艇单目视觉目标跟踪方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的救生圈引导的无人水面艇单目视觉目标跟踪方法,其特征在于,所述步骤s1采用:利用跟踪艇上搭载的单目视觉传感器采集目标艇上救生圈的图像,并对采集到的目标艇上救生圈的图像进行预处理,包括:噪声消除与闭运算处理,利用颜色信息和几何特征将兴趣区域分割,提取救生圈的外观轮廓,最终利用最小二乘法对救生圈进行拟合。

3.根据权利要求1所述的救生圈引导的无人水面艇单目视觉目标跟踪方法,其特征在于,所述步骤s2采用:

4.根据权利要求1所述的救生圈引导的无人水面艇单目视觉目标跟踪方法,其特征在于,所述跟踪艇根据救生圈的相对方位θc、救生圈的相对姿态l以及救生圈的相对距离z得到电压值,根据电压值得到左、右电机转速从而控制跟踪艇的航向和航速,从而减少无人水面艇与目标艇之间的跟踪误差。

5.根据权利要求4所述的救生圈引导的无人水面艇单目视觉目标跟踪方法,其特征在于,所述步骤s3采用:

【专利技术属性】
技术研发人员:饶六中钟毅施春磊杨龙
申请(专利权)人:上海船舶电子设备研究所中国船舶集团有限公司第七二六研究所
类型:发明
国别省市:

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