船载视频中海上目标的双目视觉定位方法研究

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1、分类号：密级ＵＤＣ：单位代码１０１５１？乂是洛事乂學全日制学术型硕±研究生学位论文船载视频中海上目标的双目视觉定位方法研究常侃侃指导教师张英俊教授申请学位类别工学硕±学科（专业）名称交通信息工程及控制学位授予单位大连海事大学２０１６年３月分类号密级ＵＤＣ单位代码’１０１５１＇，大连海事大学．硕：ｔ学位论文船载视频中海上目标的双目视觉定位方法研究常侃侃＇指导教师张英俊职称雙学位授予单位大

2、连海事大学申请学位级别工学硕±学科（专业）交通信息工程及控制２０１论文完成日期１６年１月答辩日期２０６年３月１９日答辩委员会主席Ｒｅｓｅａｒｃｈｏ田ＢｉｎｏｃｕｌａｒＶｉｓｋｍＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎＭｅ化ｏｄａｂｏｕｔｇＭａｒｉｔｉｍｅＴａｒｅｔｓｉｎＳｈｉｂｏｒｎｅＶｉｄｅｏｇｐＡ化ｅｓｉｓＳｕｂｍ化ｅｄ化ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆ化ｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓ化ｒｔｈｅｄｅ

3、ｒｅｅｏｆｐｑｇＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＢｙＣｈａｎＫａｎｋａｎｇＴｒａｆｆｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎ＆Ｃｏｎｔｒｏｌ（ｇｇ）ＴｈｅｓｉｓＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＺｈａｎＹｉｎｕｎｐｇｇｊＭａｒｃｈ２０１６大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研巧工作所取得的成果，撰写成硕±学位论文＂＂船载视频中海上目标的双目视觉定位方法研究。除论文中己经注明引用

4、的内容外，对论文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。、学位论文作者签名：矜５一学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学目Ｐ位论文的规定，：大连海事大学有权保留并向国家有关部ｎ或机构送交学位论文的复印件和电子版，化许论文被査阅和借阅。本人授权大连海事大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩

5、印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》（中国学术期刊（光盘版）电子杂志社）、《中国学位论文全文数据库》（中国科学技术信息研究所，）等数据库中并Ｗ电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密□在年解密后适用本授权书。／＂＂不保密曰（请在Ｗ上方框内打Ｖ）论文作者签名：＾＾师签名乂私＇曰期：年月茄曰Ｗ（＾中文摘要摘要目前，双目立体视觉在智能交通领域应用非常广泛，然而在航海领域的

6、应用却非常少。船舶驾驶员对于船舶周围环境的感知直接影响船舶的航行安全，尤其是在。夜间Ｗ及能见度不良等情况下，更需要有效的技术手段获取周围目标的信息本文主要针对雷达和ＡＩＳ对于海上弱小目标探测的不足，提出将双目立体视ＩＳ觉技术应用于海上目标定位，作为雷达和Ａ的补充，协助船舶安全航行。双目立体视觉包括图像获取、摄像机标定、特征提取、立体匹配和Ｈ维重组等。本文主要围绕摄像机标定、立体匹配和Ｈ维重组进行理论和实給研究，针对船载视频提出。了海上目标的双目视觉定位方法首先，本文分析海上环境特征并结合传统摄像机

7、标定方法，设计了船载摄像机的标定方法，通过平面模板法标定摄像机内参数，通，分析了海上目标图像特征过求解本质矩阵获得摄像机外参数然后，设计了海上：目标的立体匹配算法，，利用极线约束条件，大幅缩小了目标匹配的搜索区域在满足精度要求的情况下保证了算法的实时性；最后，分析双目立体视觉的成像模型，，针对航行过程中船舶摇晃问题，提出了基于摄像机姿态测量的目标位置修正方法采用微机电惯性传感器捕获摄像机实时的姿态信息，据此修正船舶倾斜引起的误差。本文设计了摄像机内参数标定装置Ｗ及摄像机姿态模巧平台，开展了摄像

8、机标定、目标立体匹配及基于摄像机姿态测量的位置修正实验，并在大连海事大学＂＂专用教学实习船育銀轮上进行了海上目标的双目视觉定位实船实验，实验结果验证了本文所提出方法的可行性。关键宇：臟巧斯巧上目梳双目视觉定位；摄像机标定；立体匹拓英文摘要ＡＢＳＴＲＡＣＴＡｌ