水下未知目标视觉定位关键研究

由于海洋环境中存在不确定性的未知干扰，造成水下目标特征的不稳定和不完备，本项目针对水下未知目标视觉定位问题，研究水下非线性非高斯信息处理的理论和方法，探索水下不确定性环境下未知目标不变性定位特征的提取和高精度的定位新途径。.为此，研究了消除水下图像非平稳噪声的多维随机微分方程模型，提出一种水下图像的库西内尔（Kushner）非线性滤波方法；构建了非稳定背景下水下目标的多项不变性联合定位特征；提出一种未知目标的基于SIFT的高精度对极几何恢复，通过高精度的匹配方法和基本矩阵估计算法，来实现高精度的水下未知目标位姿测量；考虑水下复杂环境因素影响，进一步减少匹配的歧义性，提高定位效率和精度，提出一种基于特征区域选择的多级匹配定位方法。本研究所提出的理论和方法，对水下不确定环境下的未知目标定位具有独特优势，可为优化水下探测系统设计，对于海洋作业、水下制导系统精确定位具有重要的意义。