基于机器视觉联合模糊控制的船舶桥区避障研究

贾森君，王琴

（1.舟山市知创科技开发有限公司，浙江舟山316000；2.浙江海洋大学，浙江舟山 316022）

0 引言

船舶在复线桥区通航时，不仅船舶受到桥墩的阻水作用，引起墩侧水流流速梯度增大，致使横向通航面积减少，而且驾驶员的视线受到桥梁阻挡，因而诱发的海损事故，这种现象称为巷道效应[1]。巷道效应的发生不仅给船舶驾驶员的心理造成极大的压力，也是船舶在狭航道河段通航的主要事故因素[2]。因此，降低桥区河段通航安全风险具有重大的现实意义。

目前，在桥区河段通行主要是通过增加引航措施来降低通航风险，如刘明俊等[3]提出增加引航变量，拟定通航办法，引导驾驶员通航操作，但是该方法受到船舶驾驶员个人主观因素影响。此外，目前将机器视觉技术应用于船舶航行领域已成为一个新兴的研究方向，柳晨光等[4]提出基于单目视觉的水面舰艇的定位方法；王益义[5]提出基于计算机视觉的船舶身份识别；邹木春等[6]提出基于双目视觉的船舶升沉检测方法都具有良好的实验结果。但桥区水流环境复杂，船舶舵机控制困难，图像处理时需排除海陆空三相干扰因素，因此针对船舶桥区通航方面的相关研究较少。本文针对上述问题，提出以采用Canndy算子提取均衡化灰度图像轮廓，再使用改进后的Hough Transform算法检测桥墩位置，从而为模糊控制提供桥墩位置参数和航向偏差参数。而模糊控制单元可以对图像处理后的数据进行模糊推理，减少复杂水流环境对船舶安全航行的影响。……