[发明专利]一种利用海天线信息的舰船姿态快速解算方法

权利要求书

1.一种利用海天线信息的舰船姿态快速解算方法，其特征在于，所述舰船姿态快速解算方法包括以下步骤：

通过船载照相机获得实时的海天线图像，通过高斯-拉普拉斯边缘检测对海天线图像进行识别，获取海天分界线图像；

根据大津算法计算图像二值化的自适应阈值，将输入图像的直方图分成两部分，并使两部分之间的距离最大，得到的划分点为最优阈值，根据最优阈值进行二值化处理，通过检测相邻直线之间差值的比率，得到候选的海天分界线；

根据霍夫变换检测出候选的海天分界线中最长的直线，作为海天线信息；

利用实时获得的海天线信息解算出舰船的横滚角和俯仰角，进而将舰船姿态修正成水平。

2.根据权利要求1所述的一种利用海天线信息的舰船姿态快速解算方法，其特征在于，所述利用实时获得的海天线信息解算出舰船的横滚角和俯仰角，进而将舰船姿态修正成水平具体为：

建立地平坐标系O_ex_ey_ez_e与舰船坐标系O₁x₁y₁z₁；

定义舰船横滚角Roll为O₁y₁与O_ey_e的夹角，取舰船左倾时为正，海天线将图像分割成上下两部分，获取舰船横滚角；

定义舰船俯仰角Pitch为O₁x₁与地平面的夹角，取舰船头部抬起时为正，将舰船在水平状态时获得的图像作为基准图像，获取舰船俯仰角。

3.根据权利要求2所述的一种利用海天线信息的舰船姿态快速解算方法，其特征在于，

所述O_e点为大地水平面上任意一点，O_ex_e轴与水平线平行，O_ez_e轴垂直于水平面向上，O_ey_e轴垂直于x_eO_ey_e平面；

O₁为舰船质心，O₁点与O_e点重合，O₁x₁轴处于舰船对称平面内,与船身轴线方向一致，指向航行方向，O₁z₁轴也处于对称平面内，且垂直于O₁x₁轴指向上方，O₁y₁轴垂直于x₁O₁z₁平面，指向航行方向的右方。

4.根据权利要求2所述的一种利用海天线信息的舰船姿态快速解算方法，其特征在于，

所述舰船横滚角具体为：

Roll＝arctan(k)

其中，k为直线斜率。

5.根据权利要求2所述的一种利用海天线信息的舰船姿态快速解算方法，其特征在于，

所述舰船俯仰角具体为：

Pitch＝ω-ω′

其中，ω为物方半视场角；ω’为舰船发生俯仰之后，从相机镜头观测海天线位置的半视场角。

6.根据权利要求5所述的一种利用海天线信息的舰船姿态快速解算方法，其特征在于，

舰船发生仰之后，从相机镜头观测海天线位置的半视场角具体为：

其中，y₁为舰船头部抬起时图像成像中心到海天线的垂直距离，f为相机镜头焦距。

7.根据权利要求5所述的一种利用海天线信息的舰船姿态快速解算方法，其特征在于，

舰船发生附之后，从相机镜头观测海天线位置的半视场角具体为：

其中，y₂舰船头部落下时图像成像中心到海天线的垂直距离，f为相机镜头焦距。