第3章水面目标检测 10

3.1引言 10

3.2Otsu算法 10

3.3灰度化 11

3.4形态学处理 13

3.5局部二值化 13

3.6积分法求二值化改进 14

3.7本章小结 16

第4章特征提取 17

4.1引言 17

4.2颜色特征 17

4.3形状特征 18

4.4纹理描述 18

4.5矩分析法 19

4.6灰度共生矩阵 19

4.7本章小结 20

第5章目标识别算法研究 22

5.1引言 22

5.2几种常见的模式识别算法 22

5.2.1k近邻算法 22

5.2.2PCA 22

5.3船只的识别算法 23

5.4测试结果 25

5.5本章小结 25

第6章目标跟踪 26

6.1引言 26

6.2 Mean-Shift算法介绍 26

6.2.1 Mean-Shift简介 26

6.2.2 Mean-Shift基本理论 27

6.3 Kalman滤波 30

6.4 Camshift算法 30

6.5 改进的Camshift 30

6.6跟踪测试 31

6.7本章小结 32

结论 33

致谢 34

参考文献 35

第1章绪论

1.1无人艇简述

无人水面艇(unmannedsurfacevessel,简称USV),是在水面执行任务的无人操作的舰艇。USV可以用于执行危险任务及不适合由人执行的任务。USV的用途是多种多样的,可以配备一些其它系统来执行各种军事或者民用的任务,列如，侦查，搜索，勘探，排爆，搜救，自动导航，反潜及巡逻，反恐等任务[1]。美国以及以色列在USV的研发一直处于世界领先地位。目前世界各国都竞相研制无人艇，国内处在前列的是海兰信、哈尔滨工程大学[2]、中船重工701所、中科院沈阳自动化所、背景方位智能系统技术有限公司等，无人艇的研究正在日渐广泛。

1.2无人艇的研究现状

美国海军从20世纪90年代开始研究USV。2007年美国海军发布《海军无人水面艇主计划》，规定了USV的七项任务，同时还规定了USV的船型、尺寸和标准等要素，这标志着美国在正式发展USV。

以色列“保护者”型无人艇已经开始大规模生产，并武装军队。新加坡海军为以色列的客户之一，且新加坡国防部称“保护者”USV是“非常高效的”。