22/08/31Резюме
Разбирането на морската среда е от решаващо значение за различни подводни мисии, като например откриване на ресурси и инспекция на подводни структури. Тези задачи не могат да бъдат изпълнени без намесата на автономни подводни апарати (AUV). Използването на автономни подводни апарати (AUV) за потенциално извършване на подводни изследователски мисии е ограничено.
поради недостатъчен капацитет на бордовата батерия и съхранение на данни. За да се преодолее този проблем, се използват подводни докинг станции, които осигуряват възможност за подводно зареждане и пренос на данни за автономни подводни апарати (AUV). Тези докинг станции са проектирани да бъдат инсталирани в динамична океанска среда, където мътността и условията на слаба осветеност са ключови предизвикателства, които възпрепятстват...
успешна операция по скачване. Алгоритмите за визуално насочване, базирани на активни или пасивни маркери, обикновено се използват за прецизно насочване на AUV към докинг станцията. В тази статия предлагаме метод за визуално насочване, използващ заключващо детектиране, за да се смекчи ефектът от мътността и едновременно да се отстранят нежелани източници на светлина или шумни осветителни тела. Методът за заключващо детектиране се заключва върху честотата на мигане на светлинните маяци, разположени на докинг станцията.
станция и успешно елиминира ефекта на нежелана светлина при други честоти. Предложеният метод използва два светлинни маяка, излъчващи с фиксирана честота, инсталирани на симулираната докинг станция, и една sCMOS камера. Проведени са експерименти за доказване на концепцията, за да се покаже валидността на предложения подход. Получените резултати показват, че нашият метод е способен да разпознава светлинните маяци при различни нива на мътност и може ефективно да отхвърля нежеланата светлина.
светлина, без да се използва отделна обработка на изображенията за тази стъпка от алгоритъма за визуално насочване. Ефективността на предложения метод се валидира чрез изчисляване на истинския процент на положителни резултати на метода за откриване при всяко ниво на мътност.
Фиг. Принцип на заключване при откриване.
Фиг. а) Суров кадър от камера, заснет в чиста вода с активни светлинни маяци, модулирани на 63 Hz, инсталирани на симулираната докинг станция в центъра, и два фонови източника на светлина, излъчващи на 55 Hz и 0 Hz. б) Бинаризираният резултат след заключване на детекцията е приложен при 63 Hz. в) Бинаризираният резултат след заключване на детекцията е приложен при 55 Hz.
Анализ на технологията за изображения
Навигацията, базирана на Vision, се подпомага от оптични сензори, за които е установено, че превъзхождат другите по отношение на високоточно позициониране, ниска уязвимост към външно откриване и капацитет за множество задачи, но страдат от затихване и разсейване на светлината в подводна среда.
Освен това, мътността, причинена от калта, вдигната от автономния неподвижен апарат (AUV) в дълбокото море, може да направи приложимостта на методите, базирани на зрение, още по-трудна.Дхяна 400BSIКамерата осигурява гъвкавостта, необходима за експерименти, с висока скорост и високо съотношение сигнал/шум, способна е да извлича слаби сигнали в шума и да си сътрудничи със софтуер за постигане на фиксирано време на детекция на времеви серии от изображения.
Източник на информация
Амджад Р.Т., Мане М., Амджад А.А. и др. Проследяване на светлинни маяци в силно мътна вода и приложение за подводно докиране [C]//Ocean Sensing and Monitoring XIV. SPIE, 2022, 12118: 90-97.
