22. 8. 2031Abstraktní
Pochopení mořského prostředí je klíčové pro řadu podvodních misí, jako je detekce zdrojů a inspekce podvodních struktur. Tyto úkoly nelze provést bez zásahu autonomních podvodních plavidel (AUV). Použití autonomních podvodních plavidel (AUV) k potenciálnímu provádění podvodních průzkumných misí je omezené.
kvůli nedostatečné palubní baterii a kapacitě úložiště dat. K překonání tohoto problému se používají podvodní dokovací stanice, které umožňují nabíjení a přenos dat pro AUV pod vodou. Tyto dokovací stanice jsou navrženy pro instalaci v dynamickém oceánském prostředí, kde jsou zákal a nízké světelné podmínky klíčovými problémy, které brání
úspěšné dokování. Algoritmy vizuálního navádění založené na aktivních nebo pasivních značkách se obvykle používají k přesnému navádění AUV k dokovací stanici. V tomto článku navrhujeme metodu vizuálního navádění s využitím detekce uzamčení, která zmírňuje vliv zákalu a zároveň potlačuje nežádoucí zdroje světla nebo hlučná svítidla. Metoda detekce uzamčení se zaměřuje na frekvenci blikání světelných majáků umístěných v dokovací stanici.
stanice a úspěšně eliminuje vliv nežádoucího světla na jiných frekvencích. Navrhovaná metoda využívá dva světelné majáky, vyzařující na pevné frekvenci, instalované v simulované dokovací stanici a jednu sCMOS kameru. Pro ověření platnosti navrhovaného přístupu jsou provedeny ověřovací experimenty. Získané výsledky ukazují, že naše metoda je schopna rozpoznávat světelné majáky na různých úrovních zákalu a dokáže účinně odmítnout nežádoucí
světlo bez použití samostatného zpracování obrazu pro tento krok algoritmu navádění založeného na zraku. Účinnost navrhované metody je ověřena výpočtem skutečné míry pozitivních výsledků detekční metody na každé úrovni zákalu.
Obr. Princip detekce uzamčení.
Obr. a) Nezpracovaný záběr kamery pořízený v čisté vodě s aktivními světelnými majáky modulovanými na 63 Hz, instalovanými na simulované dokovací stanici uprostřed a dvěma zdroji světla na pozadí vyzařujícími na frekvencích 55 Hz a 0 Hz. b) Binarizovaný výsledek po detekci uzamčení je aplikován na 63 Hz. c) Binarizovaný výsledek po detekci uzamčení je aplikován na 55 Hz.
Analýza zobrazovací technologie
Navigace založená na technologii Vision je podporována optickými senzory, které překonávají ostatní, pokud jde o vysokou přesnost určování polohy, nízkou zranitelnost vůči vnější detekci a schopnost provádět více úkolů, ale trpí útlumem a rozptylem světla v podvodním prostředí.
Zákal způsobený bahnem nafouknutým AUV v hlubokém moři může dále ztížit použitelnost metod založených na vidění.Dhyana 400BSIKamera poskytuje flexibilitu potřebnou pro experimenty, s vysokou rychlostí a vysokým poměrem signálu k šumu, je schopna extrahovat slabé signály v šumu a spolupracuje se softwarem pro dosažení detekce s přesností na časové řadě obrazu.
Zdroj odkazu
Amjad RT, Mane M, Amjad AA a kol. Sledování světelných majáků ve vysoce kalné vodě a aplikace pro podvodní dokování [C] // Ocean Sensing and Monitoring XIV. SPIE, 2022, 12118: 90-97.
