内河船舶航行实时障碍物检测方法研究与实现开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着我国内河水运事业的快速发展，船舶流量急剧增加，内河航道环境日益复杂，船舶航行安全面临着严峻挑战。

传统的内河船舶避障主要依靠船员目视观察和经验判断，这种方式存在着效率低下、易受主观因素影响等问题，难以满足现代航运安全高效的需求。

因此，研究和开发高效可靠的内河船舶航行实时障碍物检测方法具有重要的现实意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

随着智能交通技术的发展，障碍物检测已成为国内外研究的热点。

1. 国内研究现状

国内学者在内河船舶障碍物检测方面取得了一定的研究成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题的主要研究内容包括以下几个方面：
1.内河船舶航行环境与障碍物特征分析：分析内河船舶航行的水文、气象、通航环境等特点，以及常见障碍物的类型、特征和运动规律，为障碍物检测算法的设计提供依据。

2.内河船舶航行实时障碍物检测方法研究：研究基于视觉、雷达等传感器的内河船舶障碍物检测方法，分析不同传感器在障碍物检测中的优缺点，探讨多传感器融合的障碍物检测方法，提高障碍物检测的准确性和可靠性。

3.障碍物检测算法设计与实现：设计和实现一种高效、可靠的内河船舶航行实时障碍物检测算法，能够对获取的传感器数据进行预处理、目标分割、特征提取、识别和跟踪，准确识别和定位航行路径中的障碍物。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、实验研究和仿真验证相结合的研究方法，逐步开展以下研究工作：
1.文献调研与分析：收集和阅读国内外关于内河船舶航行实时障碍物检测的文献资料，了解相关领域的研究现状、发展趋势和存在的问题，为本研究提供理论基础和技术参考。

2.内河船舶航行环境与障碍物特征分析：通过实地调研、数据采集和分析，研究内河船舶航行的水文、气象、通航环境等特点，以及常见障碍物的类型、特征和运动规律，建立障碍物模型，为障碍物检测算法的设计提供依据。

3.内河船舶航行实时障碍物检测方法研究：研究基于视觉、雷达等传感器的内河船舶障碍物检测方法，分析不同传感器的工作原理、优缺点和适用范围，探讨多传感器融合的障碍物检测方法，结合不同传感器的优势，提高障碍物检测的准确性和可靠性。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.提出一种基于多特征融合的内河船舶障碍物识别方法。

针对单一特征识别率低的问题，本研究将结合障碍物的多种视觉特征，如颜色、纹理、形状等，以及雷达特征，如距离、方位、速度等，构建多特征融合的障碍物识别模型，提高障碍物识别的准确率。

2.研究适用于内河环境的障碍物检测算法。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.陈伯雄,王刚,李铁军,等.无人船舶环境感知技术研究综述[j].中国航海,2021,44(04):1-7.

2.王鹏,徐瑞,杜佳骏,等.基于深度学习的内河船舶目标检测方法[j].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2023,47(02):445-452.

3.毛玉明,彭程,马骏,等.基于改进yolov3的内河船舶检测[j].水运工程,2021(12):161-167 195.