为了解决无人艇利用传统的船艇环境感知系统存在近距离感知盲区、感知结果不够精细、成本高昂、安装不便等问题,本文主要尝试利用双目视觉技术实现无人艇对环境的三维精细感知。在课题研究过程中,对双目视觉相机投影模型进行了细致的分析,基于双目误差的理论构建了海上实验平台,并实地进行了海上环境下的采集实验。针对海上环境下所遇到的问题本文进行了分析并探索了对应的解决方案。针对海上环境对双目图像匹配的不利影响,本文分析了不利的影响因素,并利用改进型图像增强算法对图像进行了预处理,针对海水对匹配计算的影响问题,本文在分析和比较了基于局部的立体算法和基于全局的立体匹配算法基础上提出梯度与亮度融合的局部匹配算法改进方案,并提出利用U-Net网络对海水图像进行语义分割将图像中海水部分分离。对于计算所得视差图像,本文进行了左右一致检测的视差后续处理并结合双目结构参数将视差图像映射到三维点云空间,在ROS下结合点云数据构建生成了无人艇周边环境代价地图,使得环境观测数据能够直接为后续避让规划决策所使用。从最终综合实验结果可以看出本文所提出双目视觉技术框架具有一定实用性从而为无人艇未来智能化的应用打下了基础。