[发明专利]基于双目视觉的巡航避障方法及水文监测无人船

权利要求书

1.一种基于双目视觉的巡航避障方法，应用于水文监测无人船，其特征在于，所述巡航避障方法包括：

S1、获取监测目标水域的地理位置坐标范围；

S2、在监测目标水域的地理位置坐标范围内设定若干定位监测点，获取各定位监测点的位置坐标，设定各个定位监测点的到达次序，依次序连接形成行进路线；

S3、根据行进路线，水文监测无人船自动航行依次抵达各定位监测点，执行预设监测任务；

其中，水文监测无人船航行过程中，同步执行避障操作，具体包括：

a、采用双目视觉技术，间隔性获取船体前方图像，每一时间点至少获取两张视差图，对每一时间点所获得的视差图进行差分运算处理，得到每一时间点的前景目标信息，所述前景目标信息包括目标轮廓、离船距离、尺寸数值；

b、根据前景目标信息，获取障碍物目标信息，调整航行角度及路线以执行避障动作；

c、执行避障动作完毕后，根据拟抵达定位监测点重新设定行进路线，继续执行巡航。

2.根据权利要求1所述的巡航避障方法，其特征在于，步骤b中获取障碍物目标信息时，还包括排除波浪干扰障碍操作，具体包括：周期性选择连续若干个时间点的前景目标信息，根据航行速度进行校正，比对筛除差异性障碍目标以排除波浪干扰，得到精确障碍物目标信息。

3.根据权利要求1所述的巡航避障方法，其特征在于，在步骤b中调整航行角度及路线以执行避障动作前，还包括激光雷达识别障碍物操作，具体包括：向航行前方发射激光信号；接收经障碍物反射返回的激光信号；

根据返回的激光信号，计算获得激光识别障碍物信息；将激光识别障碍物信息结合前步骤计算获取的障碍物目标信息，形成更新障碍物目标信息，计算调整航行角度及路线以执行避障动作。

4.一种水文监测无人船，以执行如权利要求1至3任一项所述的巡航避障方法，其特征在于：所述水文监测无人船包括设有内舱的主船体和设置于主船体尾部的推进器；

所述主船体包括船身和甲板，船身和甲板拼合形成所述内舱；所述甲板设置有监控台；

所述主船体内部由船首至船尾方向依次设置有声呐舱、监测安装舱、主控动力舱及充电操作舱，声呐舱、监测安装舱、主控动力舱及充电操作舱均设置有舱口，所述主船体底部设置有第一监测口和第二监测口；

所述声呐舱用于安装声呐探测仪，所述声呐舱内设置有一用于供声呐探测仪的探头通过的导引管，所述导引管两端开口，其下端开口连通至所述第一监测口；

所述监测安装舱用于安装水文监测模块，所述监测安装舱为立方空腔结构且内周设置有一固定挡圈，所述监测安装舱竖直贯穿至所述第二监测口；

所述主控动力舱内部设置有动力电池组和主控机，所述动力电池组与所述主控机电连接；

所述充电操作舱内部设置有一用于与外部电源供电连接的充电控制器，所述充电控制器与所述动力电池组输电连接且与所述主控机信号连接；

所述推进器与所述动力电池组电连接，且与所述主控机信号连接；

所述监控台还设置有双目摄像头，所述甲板在船首处设置有一激光雷达；所述双目摄像头位于所述主船体由船首至船尾的中心线上且朝向所述主船体的正前方，所述双目摄像头与主船体两侧舷的距离相等；所述双目摄像头与所述激光雷达均与所述主控机信号连接。

5.根据权利要求4所述的水文监测无人船，其特征在于：所述监控台设置有用于收发信号的天线及用于提示航行状态的舷侧灯；所述天线及所述舷侧灯均与所述主控机信号连接。

6.根据权利要求5所述的水文监测无人船，其特征在于：所述舷侧灯设置为两个，以所述主船体中心线为基准线，所述舷侧灯对称设置于基准线两侧。

7.根据权利要求4所述的水文监测无人船，其特征在于：所述甲板的前端设置有一对前吊耳，所述甲板的后端设置有一对后吊耳。

8.根据权利要求4所述的水文监测无人船，其特征在于：每一所述舱口均活动设置有防水盖板，所述防水盖板与所述舱口形成水密性连接，所述防水盖板上表面设置有提手。