基于单目视觉的水面浮标位置检测

• 作者: 冯居 王建华 郑翔 王昱博 姜洪岩 王柱亚 上海海事大学物流科学与工程研究院
• 来源期刊: 上海海事大学学报
• 关键词: 无人水面艇(USV) 浮标 单目视觉 距离检测 方位检测
• 年，卷（期）: 2023,（3）
• 页码范围: 19-25
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13340/j.jsmu.2023.01.003

摘要

为提高无人水面艇(unmanned surface vessel, USV)在航行过程中对水面浮标位置检测的准确度，提出一种应用于USV的基于单目视觉的水面浮标位置检测方法。该方法通过建立浮标与USV之间的三维场景模型，依据相机成像原理得到浮标投影图像并计算投影面积；利用获取的面积和距离数据，建立面积与距离的关系模型进行距离估计；根据浮标与USV的位置关系估计浮标相对于USV的方位角；根据所估计的距离和方位角计算浮标的位置。通过仿真实验分析浮标旋转角度和观测方位对测距精度的影响，通过实船实验验证方法的可行性。由实验结果可知，在50 m距离内位置检测的平均相对误差小于3.0%,表明本研究所提出的基于单目视觉的水面浮标位置检测方法具有一定的实用性。