遼闊的海域不僅蘊含豐富的資源,還是貿易與文化交流的要道。大力發(fā)展海洋裝備是提升我國海洋開發(fā)和管控能力的必要手段。水面無人艇是開發(fā)水面空間的一種無人航行器,具有體積小、高速、智能、較好的隱身、無人傷亡等優(yōu)點,能夠完成各種科學考察和工程任務,有廣泛的應用和重要的研究價值。本文以“七夕號”無人艇為主要研究對象,從無人艇自主航行時規(guī)避障礙物所需的環(huán)境信息出發(fā),重點研究了水面目標光視覺檢測與跟蹤技術,致力于將船只、島嶼、礁石等水面目標從復雜的水面環(huán)境中檢測出來并對運動目標的狀態(tài)進行連續(xù)估計,獲取其運動狀態(tài),以防止無人艇與其發(fā)生碰撞,具體內容如下:首先,分析了常見的圖像分割算法在檢測水面目標時的優(yōu)缺點,根據受到陽光和倒影干擾的水面圖像在閾值分割后的特點,對閾值分割算法進行了優(yōu)化,該算法適用于與水面環(huán)境有較大灰度差異的水面目標。其次,考慮基于候選區(qū)域和基于回歸的深度學習目標檢測算法的特點后,本文將YOLOv2作為基礎檢測算法。針對該算法在檢測水面小目標方面的不足,引入了兩種特征分層級聯策略:自頂向下模型（TDM）和特征金字塔網絡（FPN）,使得改進網絡能夠充分結合低語義、高分辨率的低層特征和高語義、... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?“斯巴達偵察兵”無人艇??

立即包圍并攔截敵方艦艇，有效阻止威脅［１］。試驗使用了美國航空航天局的噴氣推進實??驗室研發(fā)的“機器人智能感知系統(tǒng)控制體系構架”（ＣＡＲＡＣａＳ），該系統(tǒng)包含的環(huán)境感??知分系統(tǒng)是一個３６０度的電光系統(tǒng)，由６個攝像頭和１個慣性導航系統(tǒng)組成如圖１．３??所示。系統(tǒng)在獲取周圍圖像和慣性導航數據后，對圖像進行穩(wěn)像并檢測跟蹤感興趣的目??標，計算其位置信息。??塔續(xù)Ｓ鱗熱；繁巧？＇／ｐＨ、：－、??．［蜃??圖１．３?３６０度電光系統(tǒng)??以色列拉斐爾公司在２００５年研制了?“保護者”號無人艇，并于２０１２年研制了體積??更大、武器裝備更齊全的新型“保護者”號。它的主要任務是應對類似美國“Ｃｏｌｅ”號??驅逐艦爆炸案的海上恐怖襲擊。該無人艇具有隱身、高速、可操作性強等特點，有較強??的識別、偵聽與監(jiān)視能力［１Ｇ］，其傳感器主要包含導航雷達和“托普拉伊特”（Ｔｏｐｌｉｔｅ）??光學系統(tǒng)，后者為多任務傳感器光電載荷系統(tǒng)，無論是白天還是黑夜，甚至在極端天氣??下，都能完成手動或自動晝夜觀測及目標指示。??圖１．４?“保護者”號無人艇??３??

第１章緒論??一??！???Ｉ—…??圖１．２?“斯巴達偵察兵”無人艇探測圖像??軍遠征作戰(zhàn)司令部開展了包含１３艘無人艇中利用無人艇群島傳感器網絡發(fā)現模擬的，有效阻止威脅［１］。試驗使用了美國航空航知系統(tǒng)控制體系構架”（ＣＡＲＡＣａＳ），該光系統(tǒng)，由６個攝像頭和１個慣性導航系和慣性導航數據后，對圖像進行穩(wěn)像并檢塔續(xù)Ｓ鱗熱；繁巧？＇／ｐＨ、：－、??

【參考文獻】：
期刊論文
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[9]基于梯度顯著性的水面無人艇的海天線檢測方法[J]. 王博,蘇玉民,萬磊,莊佳園,張磊.  光學學報. 2016(05)
[10]基于結構化稀疏表示的海上船舶視覺建模與跟蹤[J]. 史蓓蕾,張秀山,梁英杰,郭晶晶.  計算機與數字工程. 2016(01)

博士論文
[1]機載光電平臺穩(wěn)定跟蹤系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 王宣.中國科學院長春光學精密機械與物理研究所 2017
[2]基于光視覺的無人艇水面目標檢測與跟蹤研究[D]. 曾文靜.哈爾濱工程大學 2013
[3]基于粒子濾波的魯棒視覺目標跟蹤算法研究[D]. 朱明清.中國科學技術大學 2011

碩士論文
[1]水面無人艇視覺目標圖像識別技術研究[D]. 張伊輝.哈爾濱工程大學 2015
[2]海上目標檢測跟蹤算法研究及其在DSP硬件平臺的實現[D]. 畢文.煙臺大學 2009



本文編號：2973745