基于无人船感知的自适应光照调节与特征增强算法

摘要

针对无人船自主航行过程中因光照不均匀及感知图像纹理模糊而导致的特征点匹配失败问题，提出一种自适应光照调节与特征增强图像预处理算法。首先，使用非锐化掩蔽增强图像细节。其次，通过多尺度高斯卷积在亮度通道提取光照分量并使用二维伽马校正均匀化亮度；对色调通道使用高斯滤波抑制低通噪声。最后，使用直方图均匀化算法提升图像对比度。通过在MODD2数据集上开展试验表明：相比于MSR算法、MSRCR算法和SSR算法，本文算法平均梯度均有较大提升，且特征匹配准确度达到86%。研究成果为无人船自主航行中的视觉感知图像提供了预处理技术，提升了图像质量，具有一定的应用价值。

关键词

无人船 / 光照不均匀 / 二维伽马函数 / 多维高斯函数 / 特征点匹配

基金资助

国家高层次人才支持计划项目(SQ2022QB00329); 国家自然科学基金项目(U23A20680;52271306); 国防基础科研计划一般项目基础前沿寻宝项目(JCKY2022410C013); 辽宁省“兴辽英才计划”领军人才项目(XLYC2202005); 大连市科技创新基金重大基础研究项目(2023JJ11CG009); 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3132023501)