基于单目视觉的水面船舶多目标定位方法

摘要：

针对水面船舶的多目标实时定位,提出了一种定位和运动参数求解算法,采用固定位置和视角的单目摄像机采集船舶图像,对采集的图像进行高斯滤波和图像畸变校正,提出了基于船舶颜色、尺寸与运动学特征同时识别多个船舶目标(每个船舶目标独立识别)的方法,构建了图像坐标与真实环境坐标的转换模型与实时航速、航向和轨迹的计算模型,在水池环境下搭建了实时定位系统,开发了实时定位程序,并验证了定位方法的定位精度和轨迹跟踪性能.验证结果表明:在存在外界干扰的情况下,定位算法能实现对2艘船舶的精确识别;修正前坐标点横、纵坐标平均误差分别为0.058、0.209 m,修正后分别为0.038、0.124m;摄像机定位数据更新频率为8 Hz,满足船舶控制需要;算法能实现对船舶位置、航速和航向的准确、实时计算,轨迹平滑且未出现异常点.

关键词：船舶定位、单目视觉、多目标、颜色特征、畸变校正、目标提取

所属期刊栏目：15

分类号：U675.7

资助基金：国家自然科学基金项目61273234,51479155;交通运输部信息化技术研究项目2013-364-548-200;湖北省自然科学基金项目2013CFA007

在线出版日期：2015-12-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：91-100