近年來,基于水面無人艇可見光圖像的海天線和船艇小目標檢測技術(shù)逐漸成為無人艇領(lǐng)域的研究熱點。相較于雷達和紅外圖像,可見光圖像具有成本低、分辨率高等優(yōu)勢。遠距離成像的船艇目標缺乏尺寸、形狀和紋理等特征信息,且易于受到海面雜波及天空云層干擾,使得目標檢測難度很大。本文以水面無人艇為載體,對海天背景可見光圖像進行試驗研究和分析,通過定位海天線以實現(xiàn)海天線區(qū)域分割,并完成船艇目標檢測。首先介紹了幾種常見圖像預(yù)處理方法,包括圖像灰度變換、幾何變換、圖像平滑、邊緣檢測和形態(tài)學(xué)濾波等;接著探討了無人艇視覺系統(tǒng)的構(gòu)成,針對于海霧、降雨等能見度較低場景,研究了幾種圖像去霧方法,并提出了自適應(yīng)MSR算法,有效提高了圖像信噪比,改善了色彩失真問題;提出了基于自適應(yīng)MSR算法和Hough變換相結(jié)合的海天線檢測算法,通過邊緣細化和減小θ角度范圍以解決Hough變換計算量大的問題,試驗表明海天線檢測成功率約為95%。本文依據(jù)海天線傾斜角度對圖像進行旋轉(zhuǎn)校正,然后依據(jù)旋轉(zhuǎn)后海天線位置在其上方分割出30個像素高度,下方分割出20個像素高度為海天線區(qū)域,最后采用基于背景抑制的局部OTSU算法和GrabCut算法進行船艇目標檢測。仿真驗證試驗表明基于背景抑制的局部OTSU算法可有效增強目標特征信息,抑制背景噪聲的干擾,目標檢測成功率約為94%,在無人艇的目標檢測領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。
【學(xué)位單位】：中國艦船研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U674.91
【部分圖文】：

（a）斯巴達偵察兵 （b）保護者圖 1-1 國外典型無人艇平臺國內(nèi)在水面無人艇領(lǐng)域的研究起步較晚，相較于歐美國家仍有較大差距，但近年來也陸續(xù)推出了很多可應(yīng)用于實踐的無人艇。國內(nèi)從事水面無人艇研究的單位主要有沈陽新光公司、云州科技、哈爾濱工程大學(xué)和大連海事大學(xué)等科研單位，由沈陽新光公司研制的“天

（a）天象一號 （b）w擷蟯

本文編號：2833534