[发明专利]一种基于图像识别技术的无人船避障系统

说明书

本发明提供了一种基于图像识别技术的无人船避障系统，包括一图像获取模块、图像过滤模块、图像识别模块和控制模块；图像获取模块用于获取无人船前进方向的图像；图像过滤模块用于判断无人船前进方向的图像是否符合预设的过滤条件；图像识别模块用于对图像过滤模块传输过来的无人船前进方向的图像进行图像识别处理，判断无人船前进方向的图像中是否包含障碍物，若是，则计算障碍物与无人船之间的位置关系；控制模块用于根据所述位置关系对无人船进行控制。本发明有利于避免低质量的图像进入到后续的图像识别过程中，有利于提高对障碍物的识别结果的准确性，避免由于图像处理作无效的运算导致缩短无人船对障碍物的反应时间。

技术领域

本发明涉及无人船控制领域，尤其涉及一种基于图像识别技术的无人船避障系统。

背景技术

无人船是一种可以无需遥控，借助精确卫星定位和自身传感即可按照预设任务在水面航行的全自动水面机器人，英文缩写为USV。由于缺少了人的遥控操作，因此无人船需要自己识别障碍物，并根据障碍物作出相应的规避动作。

现有技术中，通过图像识别的方式来进行避障时，一般都是获取水面图像，然后直接便进行识别，缺少对图像的筛选过程，因此，当一些低质量的图像进入到后续的图像识别过程中时，不仅不能获得正确的识别结果，而且还缩短了无人船对障碍物的反应时间。

发明内容

本发明的目的在于公开一种基于图像识别技术的无人船避障系统，解决现有技术中直接获取水面图像进行识别，缺少对图像的筛选过程造成的不能获得正确的识别结果，以及缩短了无人船对障碍物的反应时间的问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于图像识别技术的无人船避障系统，包括图像获取模块、图像过滤模块、图像识别模块和控制模块；

图像获取模块用于获取无人船前进方向的图像；

图像过滤模块用于判断无人船前进方向的图像是否符合预设的过滤条件，若是，则将无人船前进方向的图像传输至图像识别模块，若否，则向图像获取模块发出重新获取无人船前进方向的图像的指令；

图像识别模块用于对图像过滤模块传输过来的无人船前进方向的图像进行图像识别处理，判断无人船前进方向的图像中是否包含障碍物，若是，则计算障碍物与无人船之间的位置关系；

控制模块用于根据所述位置关系对无人船进行控制。

优选地，所述图像获取模块包括防抖云台和摄像机；

摄像机安装在防抖云台上；

防抖支架的底部与无人船的船身固定连接。

优选地，所述判断无人船前进方向的图像是否符合预设的过滤条件，包括：

计算无人船前进方向的图像的过滤系数：

其中，thridx表示无人船前进方向的图像的过滤系数，α和β分别表示预设的权重系数，U表示无人船前进方向的图像中的所有像素点的集合，nfU表示U中包含的元素的总数，sofst表示预设的像素值差异参考值，L(i)表示U中的像素点i在亮度分量图像中的像素值，blordf表示U中的边缘像素点的梯度幅值的方差，blordfst表示预设的方差参考值，

若thridx小于预设的过滤系数阈值，则睡眠图像不符合预设的过滤条件，若thridx大于等于预设的过滤系数阈值，则睡眠图像符合预设的过滤条件。

优选地，所述图像获取模块还用于在接收到所述重新获取无人船前进方向的图像的指令后，执行所述重新获取无人船前进方向的图像的指令。

优选地，所述对图像过滤模块传输过来的无人船前进方向的图像进行图像识别处理，判断无人船前进方向的图像中是否包含障碍物，包括：