动态船舶行驶场景下的实时单目测距算法研究

• 作者: 夏红杰 陈姚节 徐新 王薇
• 来源期刊: 计算机技术与发展
• 学科: 工学
• 关键词: 船舶工程 单目视觉 单目测距 陀螺仪标定 深度估计
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 应用前沿与综合
• 页码范围: 167-171
• 页数: 5页
• 分类号: TP391.41
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-629X.2022.02.027

摘要

为了利用单目视觉实时监测船舶行驶过程中与周围船舶之间的距离,首先分析单目视觉测距现状及其成功应用实例,基于小孔成像原理建立单目相机模型,通过几何推导,得到世界坐标系、相机坐标系、图像坐标系及像素坐标系之间三层坐标转换关系.随后通过实验验证pitch俯仰角与yaw水平角对单目视觉测距的影响程度,从而分析出动态船舶行驶场景下包括相机姿态、船舶在水面摇晃等实时单目测距误差.进而在引入包含俯仰角、水平角的相似三角形测距算法的基础上,采用高精度陀螺仪相机姿态补偿策略提出改进的基于单目视觉的相似三角形目标船舶测距算法.实验结果表明,该算法能在动态船舶行驶过程中较为准确地测量周围水域目标船舶之间的距离,可以满足船舶实时安全监测系统的要求.