安装在“海豚1”科测验验船上的高分辨率多模全景视觉体系。

　　受访单位供图

　　在茫茫大年夜海上，船舶的安然航行一向是航运范畴的核心挑衅。跟着全球贸易的赓续增长，海上航路变得越来越劳碌，船舶之间的碰撞风险也随之增长。

　　据统计，全球90%以上的贸易运输依附海运，海上航路的劳碌程度一日千里。

　　为了应对这一挑衅，哈尔滨工程大年夜学智能学院科研团队经由十余年技巧攻关，成功研发出一套高分辨率多模全景视觉体系，为船舶装上了360度无逝世角的“聪明之眼”。这一体系不仅能在日间清楚辨认远距离目标，还能在夜晚、大年夜雾等极端气象前提下保持出色的辨认才能，极大年夜地晋升了船舶的航行安然性。

　　视野受限 “慧眼”破局

　　“船舶在航行中不仅要精确辨认前方的障碍物，还须要扩大年夜视野，及时控制四周的情况，以避免与邻近船舶或其他障碍物产生碰撞。”哈尔滨工程大年夜学智能学院院长蔡成涛传授告诉科技日报记者，今朝大年夜多半船舶的视觉辨认设备只有两到三路摄像头，视野范围有限，平日只有120度阁下，无法周全覆盖四周情况，存在较大年夜的安然隐患。

　　工作人员在调试高分辨率多模全景视觉体系。

　　此外，海上气象复杂多变，大年夜雾、暴风雨等极端气象时常产生，导致船舶停航，降低了航运效力，增长了运营成本。是以，研发一套可以或许在各类极端气象前提下正常工作的船舶视觉体系，成为航运范畴的急切需求。

　　“如今的船舶制造正在向无人化、智能化成长。在复杂海况下，假如没有专业的探测设备和靠得住的决定计划体系，船就会在情况感知、目标探测中出现‘看不见’‘看不清’‘看不懂’的问题。”蔡成涛介绍道。

　　哈尔滨工程大年夜学智能学院科研团队经由14年的不懈尽力，成功研发出国内首套可以360度无逝世角不雅看、监测海面及海洋情况的高分辨率多模全景视觉体系。这一体系如同为船舶装上“聪明之眼”，使其可以或许在日间、夜晚以及大年夜雾等极端气象前提下，全天候对海上目标进行远距离及时辨认与监测。

　　这套体系由高低组合在一路的两个“圆饼”构成。“每个‘圆饼’装有8至12个摄像头，上面一组是高分辨率可见光摄像头，下面一组采取远红外摄像头，组合在一路，就可以联手应对高能见度和低能见度两种海况。”谈到这套体系的设计筹划，蔡成涛如数家珍，“该体系的核心在于其高分辨率多模全景视觉技巧。”经由过程嵌入式体系，摄像头采集到的船舶航行视觉信息可以或许快速存储并计算合成一幅360度全景图，及时回传给长途测控中间和船载航行感知体系。

　　这一技巧冲破了传统视觉体系在视野盲区、广域感知和高分辨率细节均衡等方面的瓶颈，实现了全天候、全情况下的目标辨认与监测。

　　安然靠得住 应用广泛

　　该体系融合可见光与红外双模数据，加强复杂情况下的目标感知才能，有效晋升了低光照下的全景图像采集质量。

　　在硬件方面，该体系采取了最新的国产红外成像机芯和国产微处理器，晋升了热成像才能，使得体系能在低能见度、远距离前提下，更精确地辨认目标。

　　软件方面，团队还经由过程多镜头协同的高分辨率及时拼接技巧，实现了定制化多镜头排布筹划。多镜头在垂直偏向上分为高低两层排布，可协同工作。

　　此外，团队还设计了轻量化的小目标检测与全景图像动态捕获技巧，兼顾了嵌入式设备的低功耗与高精度需求，成功实现了多镜头协同的低功耗及时高分辨率全景拼接成像。这一技巧的应用，使得体系在复杂情况下仍能保持高效运行，为智能化无人设备供给了靠得住的技巧支撑。

　　哈尔滨工程大年夜学研发的这套高分辨率多模全景视觉体系不仅在智能船舶范畴表示出色，还在情况监测、主动驾驶、智能交通等多个范畴展示了广泛的应用前景。该体系已成功应用于全国首艘科研实验船“海豚1”，并在多个企业的视觉帆海感知体系、拖轮上的视觉自立靠离泊情况感知体系、安防监控体系中获得了广泛应用。

　　项目成员、哈尔滨工程大年夜学智能学院教师曾薄文介绍，该体系在近三年的应用中，成功预判并预警了数次因视野盲区所导致的船舶碰撞，产生了明显的经济效益。

　　将来，跟着无人船舶和主动驾驶技巧的赓续成长，这套高分辨率多模全景视觉体系有望在更多范畴发挥重要感化。例如，在主动驾驶汽车中，高分辨率多模全景视觉体系可以赞助车辆及时感知四周情况，避免交通变乱；在智能交通体系中，该体系可以用于监控交通流量，优化交通治理。

　　哈尔滨工程大年夜学研发的高分辨率多模全景视觉体系，不仅为船舶装上了“聪明之眼”，也为海上航行安然供给了强有力的技巧保障。

　　蔡成涛说，这一体系的成功研发，标记住我国在智能视觉感知范畴取得了重冲要破，将来有望在更多范畴推动智能化技巧的应用与成长。跟着技巧的赓续进步，我们有来由信赖，将来的海上航行将加倍安然、高效。（记者 朱 虹 通信员 霍 萍）

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