[發明專利]一種小型無人船艇自動停泊方法

在審

• 申請號: 202010157791.4
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111399503A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 劉秀峰;劉婷婷;陸景;李金夫
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G05D1/08;G06T5/30;G06T7/13
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 張巨箭

1.一種小型無人船艇自動停泊方法，其特征在于：所述方法包括：

根據水岸圖像信息提取實時水岸線；

計算船艇與實時水岸線的實時姿態信息；

根據所述實時姿態信息調整船艇航向，實現船艇的自動停泊。

2.根據權利要求1所述的一種小型無人船艇自動停泊方法，其特征在于：所述根據水岸圖像信息提取實時水岸線具體包括：

根據所述初始水岸圖像信息提取初始幀水岸線；

根據所述后續幀水岸圖像信息、初始水岸線提取實時水岸線。

3.根據權利要求2所述的一種小型無人船艇自動停泊方法，其特征在于：所述根據所述初始水岸圖像信息提取初始幀水岸線具體包括以下步驟：

將所述初始水岸圖像進行最大熵分割處理得到二值圖像；

提取所述二值圖像中的水面區域作為初始生長區域；

將初始生長區域載入區域生長堆棧中，向外執行區域生長得到水面區域輪廓；

去除水面區域輪廓邊緣像素得到初始幀水岸線。

4.根據權利要求3所述的一種小型無人船艇自動停泊方法，其特征在于：所述將所述初始水岸圖像進行最大熵分割處理步驟前還包括：

將所述初始水岸圖像轉為Lab顏色空間圖像；

對所述Lab顏色空間圖像的L分量進行最大熵分割處理得到二值圖像。

5.根據權利要求3所述的一種小型無人船艇自動停泊方法，其特征在于：所述將初始生長區域載入區域生長堆棧中步驟前還包括：

對所述二值圖像進行形態學操作，消除最大熵分割造成的過分割影響。

6.根據權利要求2所述的一種小型無人船艇自動停泊方法，其特征在于：所述根據所述后續幀水岸圖像信息、初始水岸線提取實時水岸線具體包括：

計算所述后續幀水岸圖像中的前幀圖像與后幀圖像的特征點并進行特征點匹配，得到通過匹配的第一匹配特征點對；

根據所述第一匹配特征點對計算投影矩陣；

將所述初始幀水岸線擴大第一像素，通過所述投影矩陣將前幀圖像中的水岸線投影至后幀圖像中的水岸線上生成掩模；

在掩模內，將掩模下邊沿作為生長初始點集合區域生長得到實時水岸線。

7.根據權利要求6所述的一種小型無人船艇自動停泊方法，其特征在于：所述將所述初始幀水岸線擴大第一像素具體包括：

根據當前船艇的行駛速度、航向、圖像傳感器幀率確定水岸線擴大的第一像素值。

8.根據權利要求6所述的一種小型無人船艇自動停泊方法，其特征在于：所述將掩模下邊沿作為生長初始點集合區域生長步驟前還包括：

對所述掩模邊緣像素進行擬合補齊處理，以補齊掩膜缺失部分。

9.根據權利要求1所述的一種小型無人船艇自動停泊方法，其特征在于：所述計算船艇與實時水岸線的實時姿態信息包括：

將所述實時水岸線分為若干分；

計算船艇與若干分實時水岸線之間的距離，以及距離方差值；

根據所述距離方差值斷船艇與實時水岸線之間的方向，以進一步調整船艇航向，實現船艇的自動停泊。

10.根據權利要求9所述的一種小型無人船艇自動停泊方法，其特征在于：所述根據所述距離方差值斷船艇與實時水岸線之間的方向具體包括：

判斷距離方差值與閾值之間的大小關系，若所述距離方差值小于閾值，則船艇當前正對實時水岸線，繼續保持當前航向航行；

若所述距離方差值大于閾值，則船艇偏離實時水岸線，控制船艇向最大距離對應的水岸線行駛。