遼闊的海域不僅蘊(yùn)含豐富的資源,還是貿(mào)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(diǎn),能夠完成各種科學(xué)考察和工程任務(wù),有廣泛的應(yīng)用和重要的研究價(jià)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(shí)規(guī)避障礙物所需的環(huán)境信息出發(fā),重點(diǎn)研究了水面目標(biāo)光視覺檢測與跟蹤技術(shù),致力于將船只、島嶼、礁石等水面目標(biāo)從復(fù)雜的水面環(huán)境中檢測出來并對運(yùn)動目標(biāo)的狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)估計(jì),獲取其運(yùn)動狀態(tài),以防止無人艇與其發(fā)生碰撞,具體內(nèi)容如下:首先,分析了常見的圖像分割算法在檢測水面目標(biāo)時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn),根據(jù)受到陽光和倒影干擾的水面圖像在閾值分割后的特點(diǎn),對閾值分割算法進(jìn)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(biāo)。其次,考慮基于候選區(qū)域和基于回歸的深度學(xué)習(xí)目標(biāo)檢測算法的特點(diǎn)后,本文將YOLOv2作為基礎(chǔ)檢測算法。針對該算法在檢測水面小目標(biāo)方面的不足,引入了兩種特征分層級聯(lián)策略:自頂向下模型（TDM）和特征金字塔網(wǎng)絡(luò)（FPN）,使得改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)能夠充分結(jié)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(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?“斯巴達(dá)偵察兵”無人艇??

立即包圍并攔截?cái)撤脚炌�，有效阻止威脅［１］。試驗(yàn)使用了美國航空航天局的噴氣推進(jìn)實(shí)??驗(yàn)室研發(fā)的“機(jī)器人智能感知系統(tǒng)控制體系構(gòu)架”（ＣＡＲＡＣａＳ），該系統(tǒng)包含的環(huán)境感??知分系統(tǒng)是一個(gè)３６０度的電光系統(tǒng)，由６個(gè)攝像頭和１個(gè)慣性導(dǎo)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(dǎo)航數(shù)據(jù)后，對圖像進(jìn)行穩(wěn)像并檢測跟蹤感興趣的目??標(biāo)，計(jì)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(hù)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(hù)者”號。它的主要任務(wù)是應(yīng)對類似美國“Ｃｏｌｅ”號??驅(qū)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(qiáng)等特點(diǎn)，有較強(qiáng)??的識別、偵聽與監(jiān)視能力［１Ｇ］，其傳感器主要包含導(dǎo)航雷達(dá)和“托普拉伊特”（Ｔｏｐｌｉｔｅ）??光學(xué)系統(tǒng)，后者為多任務(wù)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(biāo)指示。??圖１．４?“保護(hù)者”號無人艇??３??

第１章緒論??一??！???Ｉ—…??圖１．２?“斯巴達(dá)偵察兵”無人艇探測圖像??軍遠(yuǎn)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(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)模擬的，有效阻止威脅［１］。試驗(yàn)使用了美國航空航知系統(tǒng)控制體系構(gòu)架”（ＣＡＲＡＣａＳ），該光系統(tǒng)，由６個(gè)攝像頭和１個(gè)慣性導(dǎo)航系和慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)后，對圖像進(jìn)行穩(wěn)像并檢塔續(xù)Ｓ鱗熱；繁巧？＇／ｐＨ、：－、??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]機(jī)載光電平臺穩(wěn)定跟蹤系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王宣.中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 2017
[2]基于光視覺的無人艇水面目標(biāo)檢測與跟蹤研究[D]. 曾文靜.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[3]基于粒子濾波的魯棒視覺目標(biāo)跟蹤算法研究[D]. 朱明清.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011

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



本文編號：2973745