一种基于立体感知的船舶靠离泊场景地图构建方法技术

技术编号:42844271 阅读:25 留言:0更新日期:2024-09-27 17:14
本发明专利技术公开了一种基于立体感知的船舶靠离泊场景地图构建方法,包括:得到船舶及其周围环境的视觉数据信息,获取用于表示船舶及其周围环境的空间信息的高精度三维点云数据,获取船舶和小型无人飞行器的惯性测量数据,获取船舶的全球位置信息;将视觉数据信息、高精度三维点云数据、惯性测量数据以及全球位置信息转换到北东地坐标系中进行数据建模;在SLAM框架下根据高精度三维点云数据进行船舶靠离泊地图的构建,并通过惯性测量数据对高精度三维点云数据进行校正,并通过视觉数据信息补充纹理信息,得到船舶靠离泊场景地图。本发明专利技术提供了更加丰富的指导性信息,这将有助于提高船舶靠离泊的安全性,为靠离泊感知领域的方法提供使用价值和现实意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水路交通智能感知,具体涉及一种基于立体感知的船舶靠离泊场景地图构建方法


技术介绍

1、随着全球化和国内经济的发展,航运业在我国的地位越来越重要。靠离泊安全问题也是船舶运输行业的重要关注点之一。由于全球海运需求量的增加以及船舶相关技术的进步,船舶正朝着高速化和大型化的方向发展。大型船体的惯性将严重影响操船的灵活性,尤其是在靠离泊过程中,船舶的速度较低,风和海流对船舶的运动轨迹影响较大,这些因素将大大增加船舶靠离泊时的潜在风险。因此,准确获取船舶与泊位的相对位置和速度信息对于提升船舶靠离泊过程的安全性和自动化、智能化水平尤为重要。这需以构建实时全面环境理解、更高精度、更精细的靠离泊场景地图为前提。

2、在沿海或者河口区域,港口泊位的水位会随着潮汐的周期性变化而变化,某些地区的涨潮和落潮的港口水位差高达3 m,水位在短时间内发生的变化会导致船舶对环境的感知不精确、定位精度低,使船舶无法准确停靠在指定泊位;或者船舶驶入一个未知场景下的港口泊位。没有精确地图支持船长很难对环境有准确的把控,因此,构建一个实时全面的靠离泊场景地图具有重要意义本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于立体感知的船舶靠离泊场景地图构建方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于立体感知的船舶靠离泊场景地图构建方法,其特征在于,还包括:S4、通过小型无人飞行器上设置的视频数据信息采集器和惯性测量单元组成视觉惯性里程计子系统,用于估计船舶在水面上的位姿,辅助船舶的精确定位;

3.根据权利要求2所述的一种基于立体感知的船舶靠离泊场景地图构建方法,其特征在于,还包括:S5、获取高精度三维点云数据中的深度信息,将分割图像的语义信息与高精度三维点云数据进行匹配,使深度信息与U-Net模型所检测到的动态物体区域对齐,以确保每个动态物体区域都有...

【技术特征摘要】

1.一种基于立体感知的船舶靠离泊场景地图构建方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于立体感知的船舶靠离泊场景地图构建方法,其特征在于,还包括:s4、通过小型无人飞行器上设置的视频数据信息采集器和惯性测量单元组成视觉惯性里程计子系统,用于估计船舶在水面上的位姿,辅助船舶的精确定位;

3.根据权利要求2所述的一种基于立体感知的船舶靠离泊场景地图构建方法,其特征在于,还包括:s5、获取高精度三维点云数据中的深度信息,将分割图像的语义信息与高精度三维点云数据进行匹配,使深度信息与u-net模型所检测到的动态物体区域对齐,以确保每个动态物体区域都有对应的深度信息,预设一个深度一致性阈值,对于分割图像中的每个像素点,计算其深度值与对应动态物体区域的平均深度值之间的差异,当某像素点的差异超过深度一致性阈值,则将该像素点标记为噪声块并将该像素点滤除。

4.根据权利要求3所述的一种基于立体感知的船舶靠离泊场景地图构建方法,其特征在于,还包括:s6、将u-net模型所检测到的动态物体区域中未滤除的动态对象的像素点在船舶靠离泊场景地图中建模,跟踪动态对象的运动,结合运动学模型预测其运动轨迹,将预测的轨迹信息添加至船舶靠离泊场景地图并持续跟踪,实时更新得到船舶靠离泊场景动态地图。

5.根据权利要求1所述的一种基于立体感知的船舶靠离泊场景地图构建方法,其特征在于,s3中通过惯性测量数据对高精度三维点云数据进行校正以对激光探测雷达构建的船舶靠离泊地图...

【专利技术属性】
技术研发人员:柳晨光闫文洲贺治卜初秀民刘博张濮麟
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:

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