[發明專利]一種帶有避障功能的自動巡航小船

在審

• 申請號: 201810062151.8
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108153317A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 張京玲;黃曉鑫;王天雷;陳曉輝;莫若飛;陳俊杰;林尚燦;林少鑾;陳鴻博;阮馨
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;H04N5/225;H04N5/232
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 梁嘉琦

本發明公開了一種帶有避障功能的自動巡航小船，包括船體，船體之中設置有用于進行信號處理的單片機、用于捕捉前方景物圖像的自動調焦攝像頭、用于調整自動調焦攝像頭的拍攝角度的攝像頭轉軸、用于驅動攝像頭轉軸進行轉動的第一電機和用于調整設置于船體尾部的舵葉的方向的第二電機，自動調焦攝像頭和第一電機分別設置于攝像頭轉軸的頂部和底部，自動調焦攝像頭、第一電機和第二電機分別與單片機相連接；單片機根據由自動調焦攝像頭拍攝到的圖像驅動第二電機調整舵葉的方向。該自動巡航小船，能夠通過檢測前方是否存在障礙物，從而繞開障礙物進行航行，達到能夠在復雜水面上安全航行的目的。

技術領域

本發明涉及自動巡航技術領域，尤其是一種帶有避障功能的自動巡航小船。

背景技術

目前淡水養殖中，自動巡航小船的發展并不是很成熟，對于船在水上進行自動巡航的成果并不是很多，對于水上避障的功能并不成熟。現有的大部分自動巡航船的巡航功能主要是依賴于gps定位，通過gps定位來確定船的航行路線，但是在復雜的水面上，單靠gps定位是遠遠不夠的，帶避障功能的小船才能在水面上更加安全的航行。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種帶有避障功能的自動巡航小船，通過檢測前方是否存在障礙物，從而繞開障礙物進行航行，達到能夠在復雜水面上安全航行的目的。

本發明解決其問題所采用的技術方案是：

一種帶有避障功能的自動巡航小船，包括船體，船體之中設置有用于進行信號處理的單片機、用于捕捉前方景物圖像的自動調焦攝像頭、用于調整自動調焦攝像頭的拍攝角度的攝像頭轉軸、用于驅動攝像頭轉軸進行轉動的第一電機和用于調整設置于船體尾部的舵葉的方向的第二電機，自動調焦攝像頭和第一電機分別設置于攝像頭轉軸的頂部和底部，自動調焦攝像頭、第一電機和第二電機分別與單片機相連接；單片機根據由自動調焦攝像頭拍攝到的圖像驅動第二電機調整舵葉的方向。

進一步，船體之中還設置有用于進行定位的GPS定位模塊，GPS定位模塊與單片機相連接。

進一步，船體之中還設置有用于與外部設備進行無線數據傳輸的無線通信模塊，無線通信模塊與單片機相連接。

進一步，自動調焦攝像頭固定設置于攝像頭轉軸的頂部，攝像頭轉軸的底部設置有傳動齒輪，第一電機的轉軸設置有主動齒輪，傳動齒輪與主動齒輪相互嚙合；自動調焦攝像頭每轉動任一角度均進行自動對焦操作。

進一步，單片機根據由自動調焦攝像頭拍攝到的圖像驅動第二電機調整舵葉的方向，包括以下步驟：

S1、調整自動調焦攝像頭的角度，使自動調焦攝像頭對前方景物進行對焦，獲取前方景物的圖像信息，并把該圖像信息傳輸到單片機之中；S2、單片機對該圖像信息進行二值化處理，得到二值化圖像，在該二值化圖像中，水環境被識別為白色區域，水環境中的異物被識別為黑色區域；

S3、判斷二值化圖像之中是否存在黑色區域，若是，轉到步驟S4；否則返回步驟S1；

S4、在二值化圖像中提取黑色區域的邊線；

S5、根據邊線的形狀及位置對異物的大小及位置進行判斷，得到船體進行左移或右移的移動角度值；

S6、單片機根據該移動角度值驅動第二電機進行轉動，從而使舵葉轉動與該移動角度值相同的角度，并返回步驟S1。