[發明專利]一種安全性高的船舶自動駕駛系統

在審

• 申請號: 201810285051.1
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108459607A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 李健斌
• 申請（專利權）人: 深圳眾厲電力科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G06K9/00;G06K9/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種安全性高的船舶自動駕駛系統，其特征在于，包括設定模塊、探測裝置、定位模塊和航行控制模塊，所述設定模塊用于為船舶設定目的地和航行路線，所述探測裝置用于對航行路線上的水面目標和水下目標進行識別，獲取水面目標識別結果和水下目標識別結果，所述定位模塊用于獲取船舶的實時位置，所述航行控制模塊用于根據水面目標識別結果、水下目標識別結果和船舶的實時位置對船舶進行控制。

2.根據權利要求1所述的安全性高的船舶自動駕駛系統，其特征在于，所述探測裝置包括水面目標探測裝置和水下目標探測裝置，所述水面目標探測裝置用于對水面目標進行識別，所述水下目標探測裝置包括水下圖像獲取模塊、水下圖像預處理模塊、水下圖像分割模塊、水下目標特征提取模塊和水下目標識別模塊。

3.根據權利要求2所述的安全性高的船舶自動駕駛系統，其特征在于，所述水下圖像獲取模塊采用水下視覺系統獲取水下圖像，所述水下視覺系統包括高清攝像頭和照明設備，所述水下圖像預處理模塊用于對水下圖像進行預處理，所述水下圖像分割模塊用于從經過預處理的水下圖像中分割出水下目標，所述水下目標特征提取模塊用于對水下目標的特征進行提取，所述水下目標識別模塊用于根據水下目標特征對水下目標進行識別。

4.根據權利要求3所述的安全性高的船舶自動駕駛系統，其特征在于，所述水下圖像獲取模塊采用水下視覺系統獲取水下圖像：建立水下圖像成像模型：

上述式子中,EH(k)表示水下視覺系統獲取的水下圖像，EM表示照明設備的照射強度，γ表示光在水中的衰減系數，k表示目標的空間位置，ρ(k)表示目標的輻射率，d(k)表示目標到攝像頭的距離；所述水下圖像預處理模塊包括灰度變換子模塊和灰度增強子模塊，所述灰度變換子模塊用于將水下圖像變換為灰度圖像，所述灰度增強子模塊用于對灰度圖像進行增強。

5.根據權利要求4所述的安全性高的船舶自動駕駛系統，其特征在于，所述水下目標特征提取模塊包括一次處理模塊、二次處理模塊和三次處理模塊，所述一次處理模塊用于獲取水下目標的第一特征，所述二次處理模塊用于獲取水下目標的第二特征，所述三次處理模塊用于根據所述第一特征和第二特征確定水下目標的綜合特征。

6.根據權利要求5所述的安全性高的船舶自動駕駛系統，其特征在于，所述一次處理模塊用于獲取水下目標的第一特征：設水下圖像灰度函數f(x,y)，其圖像大小為M×N，定義水下目標第一特征YW₁：上述式子中，YW₁表示水下圖目標的第一特征，(x,y)表示水下圖像中像素點的位置，(x₀,y₀)為目標區域灰度重心的坐標，其中，p,q＝0,1,2…，m_pq表示圖像的(p+q)階二維原點矩。

7.根據權利要求6所述的安全性高的船舶自動駕駛系統，其特征在于，所述二次處理模塊用于獲取水下目標的第二特征：設水下圖像灰度函數f(x,y)，其圖像大小為M×N，將歸一化轉動向量，將圖像繞其中任意一點(i,j)進行轉動慣量記為LG(i,j)：定義水下目標第二特征YW₂：上述式子中，YW₂表示水下圖目標的第二特征，LG(x₀,y₀)表示圖像繞(x₀,y₀)點進行轉動慣量，(x₀,y₀)為目標區域灰度重心的坐標，其中，p,q＝0,1,2…，m_pq表示圖像的(p+q)階二維原點矩。

8.根據權利要求7所述的安全性高的船舶自動駕駛系統，其特征在于，所述三次處理模塊用于根據所述第一特征和第二特征確定水下目標的綜合特征：根據第一特征和第二特征確定綜合特征YW＝[YW₁,YW₂]。