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作者：周亮;王启明;朱瑞虎;王清涵;邹逸瑾;胡悦;
单位：河海大学数学学院;河海大学港口海岸及近海工程学院;
摘要：[目的]实时且精确地获取靠泊姿态信息对于有效应对突发事件和保障码头安全运营至关重要，然而现有方法存在实时性和精确性不能兼得等问题。[方法]基于激光雷达点云实时数据，充分考虑点云误差和船形状的特殊性，提出适用于船舶形态的优化随机抽样一致算法（OH-RANSAC）。该方法对点云体素滤波下采样和统计滤波去噪，以提升识别速度和精度；并在RANSAC算法的基础上，加入点的曲率，构建新的能量函数，实现对复杂船体表面的最优拟合平面选择；同时，通过船身平面的自适应法向量实现船舶姿态的精确识别，进一步在数值模拟试验和实验室水池试验中进行了验证，[结果]结果表明OH-RANSAC算法在模拟和水池试验中的均方根误差和平均绝对误差均小于传统RANSAC算法，均方根误差和平均绝对误差有了显著提升。[结论]该方法充分考虑船体的形状特征，并引入了可调节的参数以适应不同船型的需求，可为精确、实时识别船舶姿态提供新方法，为船舶安全靠泊提供新手段。
关键词：激光雷达;;点云数据;;船舶姿态;;优化随机抽样一致性
基金资助：国家重点研发计划项目（2022YFB3207400）;; 华能集团科技项目（HNKJ23-H18）
