行駛在茫茫海面,船舶如何能更好地“看清”“讀懂”海面情況?歷經14年攻關,哈爾濱工程大學科研團隊研發的一套船舶之“眼”給出答案。這套高分辨率多模全景視覺系統,可以360度無死角觀看海面及海洋環境,進行全天候、遠距離實時識別與監測,目前已完成海上無人船舶科研試驗項目的目標識別任務。
工作人員將高分辨率多模全景視覺系統安裝在“海豚1”上。(受訪者供圖)
“以前,船舶在海上面臨‘看不見’‘看不清’和‘看不懂’三大難題,這也是我們着力攻克的難點。”該項目負責人、哈爾濱工程大學智能科學與工程學院院長蔡成濤説,聚焦無人化、智能化背景下智能視覺感知系統的共性問題,團隊圍繞環境感知、目標探測等關鍵技術開展攻關。
單一鏡頭“看”到的場景有限,如何才能突破?在研究過程中,團隊創新採用國産主控芯片,提出定制化多鏡頭排布方案,依託特定的環形對稱鏡頭,實現多鏡頭在垂直方向上下兩層排布協同工作,滿足了實時、高分辨率、低功耗性能等方面的需求。
圖為高分辨率多模全景視覺系統。(受訪者供圖)
“這一設計打破了傳統視覺系統在視野盲區、廣域感知等方面的瓶頸,並融合了可見光與紅外雙模數據,增強了在複雜環境下感知目標的能力,實現了全景拼接成像、全景圖像智能感知以及異源圖像協同感知,為智能化無人設備應用提供了技術支撐。”蔡成濤説。
該項目成員、哈爾濱工程大學智能科學與工程學院教師曾薄文説,經過迭代升級,這個全景視覺系統在硬體上採用國産紅外熱成像機芯和國産微處理器,改進了算法,提升了算力,具有更遠、更穩定的熱成像能力,不僅在白天能“看得遠”“看得準”,在低能見度、遠距離環境中,甚至在夜晚、大霧等極端海況下,也同樣“慧眼如炬”。
據介紹,這項成果已在智能船舶、環境檢測、自動駕駛、智能交通等領域得以應用,其中包括數字孿生智能科研試驗船“海豚1”。未來,這一系統有望在航海視覺感知、安防監控等領域推廣。(記者楊思琪)