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申请/专利权人：武汉理工大学

摘要：本发明公开了一种基于航标视觉和空间语义增强的智能船导航路径生成方法，通过将船舶航行过程中的实时图像输入深度神经网络，识别船舶周围的航标，根据航标的位置以及船舶与航标的相对位置确定船舶的当前位置；根据航标的语义信息，排除船舶周围的危险区域，得到船舶的可航行区域；判断可航行区域中是否存在会遇船舶，若存在会遇船舶则根据船舶与会遇船舶的相对速度评估船舶的碰撞风险，得到船舶碰撞的高风险区域，从可航行区域中删除与高风险区域重合的部分；基于船舶的历史到达频率，对可航行区域中符合船舶航行方位要求的位置点进行概率赋值，选取概率最高的位置点作为船舶的下一位置点；重复上述步骤，对船舶的航行路径进行实时修正。

主权项：1.一种基于航标视觉和空间语义增强的智能船导航路径生成方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：采集船舶航行过程中的实时图像，将所述实时图像输入深度神经网络，识别船舶周围的航标，根据所述航标的位置以及船舶与所述航标的相对位置确定船舶的当前位置；船舶与所述航标的相对位置包括相对方位角、相对俯仰角和相对距离，计算所述相对方位角的表达式为： 式中，Angazimuth为船舶与所述航标之间的相对方位角；μ是μ轴的坐标值，μ轴与实时图像的宽度轴平行；pixelμ_sum为μ轴方向上的像素和；计算所述相对俯仰角的表达式为： 式中，Angelevation为船舶与所述航标之间的相对俯仰角；ν是ν轴的坐标值，ν轴与实时图像的高度轴平行；pixelν_sum为ν轴方向上的像素和；计算所述相对距离的表达式为： 式中，R为地球半径；latp1,lonp1和latp2,lonp2分别表示连续采集的实时图像p1和p2的中心点的坐标；rad表示将分度转化为弧度；步骤S2：根据所述航标的语义信息，排除船舶周围的危险区域、禁航区域和作业区域，得到船舶的可航行区域；步骤S3：判断所述可航行区域中是否存在会遇船舶，若存在会遇船舶则根据所述实时图像得到所述船舶与所述会遇船舶的相对速度、相对航向和相对距离，评估所述船舶的碰撞风险，得到船舶碰撞的高风险区域，从所述可航行区域中删除与所述高风险区域重合的部分；否则直接执行步骤S4；步骤S4：基于船舶的历史到达频率，对可航行区域中符合船舶航行方位要求的位置点进行概率赋值，选取概率最高的位置点作为船舶的下一位置点；步骤S5：重复步骤S1至步骤S4，对船舶的航行路径进行实时修正。

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百度查询： 武汉理工大学 基于航标视觉和空间语义增强的智能船导航路径生成方法