[发明专利]一种基于双目视觉与雷达相结合无人船自主跟踪系统

说明书

本发明公开了一种基于双目视觉与雷达相结合无人船自主跟踪系统，包括有无人船控制系统，所述无人船控制系统分别与双目视觉系统、雷达系统和无人船舵机组连接；所述无人船控制系统包括有无人船主控制器，所述无人船主控制器连接有电源模块，所述无人船主控制器还连接有扩展卡尔曼滤波，所述无人船主控制器还连接有无人船数据总线，所述扩展卡尔曼滤波连接有航行控制系统，所述无人船主控制器还连接有无线收发模块；所述双目视觉系统包括有两个立体相机，两个所述立体相机连接有视觉采集处理单元，本发明涉及无人船技术领域。本发明，解决了传统无人船一般单靠视觉系统或单个雷达系统很难精准获取跟踪目标的行驶轨迹的问题。

技术领域

本发明涉及无人船技术领域，特别是涉及一种基于双目视觉与雷达相结合无人船自主跟踪系统。

背景技术

传统无人船一般单靠视觉系统或单个雷达系统很难精准获取跟踪目标的行驶轨迹，单个双目视觉系统只能获取识别的目标和坐标，很难获取目标的速度及角度信息，单个雷达系统，不能识别要跟踪的目标，激光避障在水面容易受到水的干扰，有些雷达设备比较笨重价格昂贵，搭载在小型无人船不方便，超声波测距极易受到干扰，信号不稳定，测距较短，而且无法获取要跟踪的目标。

所以我们发明了一种基于双目视觉与雷达相结合无人船自主跟踪系统。

发明内容

为了解决传统无人船一般单靠视觉系统或单个雷达系统很难精准获取跟踪目标的行驶轨迹的问题，本发明的目的是提供一种基于双目视觉与雷达相结合无人船自主跟踪系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于双目视觉与雷达相结合无人船自主跟踪系统，包括有无人船控制系统，所述无人船控制系统分别与双目视觉系统、雷达系统和无人船舵机组连接；

所述无人船控制系统包括有无人船主控制器，用于对数据进行综合处理，所述无人船主控制器连接有电源模块，用于对无人船的运行提供电能，所述无人船主控制器还连接有扩展卡尔曼滤波，用于计算跟踪目标的实时轨迹，所述无人船主控制器还连接有无人船数据总线，用于与外部设备进行连接，所述扩展卡尔曼滤波连接有航行控制系统，用于将跟踪目标的实时轨迹传输至航行控制系统，所述无人船主控制器还连接有无线收发模块，用于进行远程数据的相互传输；

所述双目视觉系统包括有两个立体相机，用于采集无人船前方的环境图像，两个所述立体相机连接有视觉采集处理单元，用于将采集的图像进行数字化转化处理。

优选的，所述视觉采集处理单元与无人船数据总线连接，用于将图像数据传输至无人船主控制器。

优选的，所述雷达系统与无人船数据总线连接，用于跟踪目标距离和角度信息，并将目标距离和角度信息传输至无人船主控制器。

优选的，所述航行控制系统与无人船舵机组连接，用于通过无人船舵机组控制无人船的航行。

优选的，所述无线收发模块通过无线通信技术连接有遥控器，实现无线控制。

与现有技术相比，本发明实现的有益效果：本发明，通过双目视觉系统获取无人船前方的环境图象；根据所获取的环境图象识别无人船前方是否有目标对象；若存在目标对象，则基于无人船当前的位置及姿态信息以及根据环境图象所获取的目标对象深度值，判断前方目标对象中是否为要跟踪的目标；若是要跟踪的目标对象，则基于目标深度值获取无人船与跟踪目标的坐标，从雷达获取距离及角度，利用扩展卡尔曼滤波算出跟踪目标的实时轨迹，发送给航行控制系统，航行控制系统控制无人船实时目标跟踪。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步详细说明本发明：

图1为本发明的整体的示意图；

图2为本发明的无人船自主跟踪流程的结构示意图。

具体实施方式