基于单目视觉的水下目标检测与位姿估计

• 作者: 贾威 迟书凯 葛宪威
• 来源期刊: 海洋技术学报
• 关键词: 水下单目视觉 目标检测 YOLOv3算法 位姿估计
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 43-55
• 页数: 12页
• 分类号: TH74
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1003-2029.2022.03.006

摘要

应用于水下自主作业的单目视觉系统相较于双目视觉系统结构简单、装置灵活。在面向水下的自主作业任务中，单目视觉有其独特的优势。本文基于单目视觉系统对水下目标进行识别检测与位姿估计，提出一种基于YOLOv3算法的目标检测模型，通过优化聚类候选框、改进损失函数等方式对网络结构进行优化，提高了目标检测的准确率并为位姿估计提供信息，结合目标检测可以得到的像素信息，构建单应性模型，同时使用基于PnP问题的改进算法，结合目标物的先验信息，实时对目标位姿进行估计。实验研究表明：本文方法不仅能识别和跟踪目标，并且能实时估计目标位姿，满足实时性和准确性要求。