申请/专利权人：大连海事大学

申请日：2021-10-29

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN113989350B

主分类号：G06T7/593

分类号：G06T7/593;G06T7/521;G06T5/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2022.02.18#实质审查的生效;2022.01.28#公开

摘要：本发明公开了一种无人船自主探索和未知环境三维重构的监控系统，包括数据采集单元、主控单元、PC端、阿里云服务端和下位机单元。该系统以无人船为试验平台，通过读取数据采集单元获取的环境信息，得到无人船所在环境的三维彩色点云地图并确定自身位姿，主控单元通过自主探索策略算法选择边界探索最佳目标点并反馈至下位机单元从而驱动舵机进行运动并拓展栅格地图，直至环境无未探索区域后返回至起始位置，该系统使无人船在自主了解周围环境后顺利进行后续工作，并且重构地图将对任意船舶适用，大大提高无人船自主工作的效率。

主权项：1.一种无人船自主探索和未知环境三维重构的监控系统，其特征在于包括：数据采集单元，采集无人船在航行过程中的周围环境信息，包括三维激光雷达和RGB-D相机，所述三维激光雷达获取环境物体高度、船舶与环境物体之间的距离及船舶自身位姿信息，所述RGB-D相机获取包含环境色彩及特征信息的RGB图像、包含环境位置及距离信息的深度图像；接收所述数据采集单元传送的环境物体高度、船舶与环境物体之间的距离及船舶自身位姿信息、RGB图像和深度图像的主控单元，所述主控单元根据接收到信息生成激光点云数据，将激光点云数据与深度图像进行局部点云特征校准匹配从而确定物体的真实位置，根据RGB图像进行点云色彩化获得最终点云数据，将最终点云数据映射至栅格地图中并更新地图；所述主控单元采用融合基于边界的探索方法和基于信息的探索方法确定船舶的最优待探索目标点，基于路径规划算法根据已映射的环境信息生成最优路径、从而输出预期的船舶航行速度及航行转向、并驱动无人船到达该目标点，当无人船在航行过程中所述主控单元不断根据探索算法生成新的待探索目标点，从而驱动无人船遍历目标点以完成探索环境任务；接收主控单元传送的船舶实时航行状态以及对船舶的操控指令的PC端和阿里云服务端，所述PC端和阿里云服务端将对船舶的控制信息以及探索目标点传送至主控单元；接收主控单元传送的船舶航行速度及航行转向信息的下位机单元，所述下位机单元同时接收惯性传感器采集到的船舶加速度及角加速度信息以及船舶电池的电压信息将接收到的信息反馈至主控单元，所述下位机单元将船舶实时的航行速度及航行转向输送至舵机和推进器。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 大连海事大学 无人船自主探索和未知环境三维重构的监控系统

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