[发明专利]一种基于直接线性变换的湖面船舶定位方法

权利要求书

1.一种基于直接线性变换的湖面船舶定位方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、控制无人机找到船舶，确定飞行高度同时获取湖泊岸线和船舶图像；

S2、输入S1获取的图像，利用Sobel算子提取图像边缘；

S3、利用模板匹配与S2获得的图像边缘进行对比，对湖面船舶进行识别，得到船舶的像素坐标(X_c，Y_c)；

S4、利用模板匹配与S2获得的图像边缘进行对比，对湖泊岸线进行识别，得到湖泊岸线在整个湖泊的位置，确定湖泊岸线；

S5、选取湖泊岸线四个定位点，得到四个定位点的像素坐标和物理坐标，利用直接线性变换对湖面船舶进行定位，得到湖面船舶的物理坐标(x_c，y_c)。

2.根据权利要求1所述的基于直接线性变换的湖面船舶定位方法，其特征在于：所述步骤S3中模板匹配方法为：将船舶的外形形状作为模板，再通过步骤S2获得的图像与模板进行匹配，确定湖面船舶在图像中的位置，得到船舶的像素坐标(X_c，Y_c)。

3.根据权利要求1所述的基于直接线性变换的湖面船舶定位方法，其特征在于：所述步骤S4中模板匹配方法为：将已知的整个湖泊岸线作为模板，再通过步骤S2获得的图像与模板进行匹配，得到湖泊岸线在整个湖泊岸线的位置，确定湖泊岸线。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于直接线性变换的湖面船舶定位方法，其特征在于：所述步骤S5中直接线性变换方法为：

(1)选取湖泊岸线四个定位点，得到四个定位点的像素坐标(X₁，Y₁)、(X₂，Y₂)、(X₃，Y₃)、(X₄，Y₄)和物理坐标(x₁，y₁)、(x₂，y₂)、(x₃，y₃)、(x₄，y₄)；

(2)将所述四个定位的像素坐标和物理坐标代入以下公式：

求得DLT线性变换矩阵：

(3)将步骤S3获得的船舶的像素坐标(X_c，Y_c)带入下式求得船舶的物理坐标(x_c，y_c)：