随着我国大力发展“一带一路”战略,“21世纪海上丝绸之路”受到越来越多的国家与地区的重视,水上交通日益繁忙。船舶开始向高速化和智能化方向发展,无人水面艇的自主航行避障技术也得到广泛关注。本文主要基于计算机视觉研究了一种无人水面艇的自主航行避障系统,实现了在湖泊、河道的自主航行与避障。本文主要内容包括:对无人水面艇部分硬件系统进行设计与选型搭建,其中包括电源模块、自主航行避障模块和无线通信模块。树莓派连接摄像头,摄像头使用Open CV采集到的视频数据先进行压缩编码,再通过无线网桥传输到电脑的上位机端,上位机端对于接收到的视频数据进行解码,获取水面视频。上位机端对水面视频使用EDlines直线检测算法进行水岸线和水天线检测,以此进行水面图像分割;再引入深度学习目标检测方法,用基于Mobile Net V2改进的SSD算法实现了对船只、浮标、礁石等障碍物的检测识别,获得了障碍物轮廓。结合微波测距雷达传感器进行距离检测,使无人水面艇可绕开障碍物安全通行。通过上位机软件,可在地图上设定无人水面艇的起点、沿线航线点和最终目标点,地图上可以显示其航行轨迹,同时可以实时显示水面和标注障碍物的画面,并可将自主航行避障操作切换成手动操作方式。最后通过软件测试和下水实验对自主航行避障系统进行验证,验证了设计系统的可行性。