22.08.2031Abstrakti
Meriympäristön ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää monissa vedenalaisissa tehtävissä, kuten luonnonvarojen etsinnässä ja vedenalaisten rakenteiden tarkastuksessa. Näitä tehtäviä ei voida suorittaa ilman autonomisten vedenalaisten ajoneuvojen (AUV) väliintuloa. Autonomisten vedenalaisten ajoneuvojen (AUV) käyttö mahdollisissa vedenalaisissa tutkimustehtävissä on rajallista.
riittämättömän sisäisen akun ja tiedontallennuskapasiteetin vuoksi. Tämän ongelman ratkaisemiseksi käytetään vedenalaisia telakointiasemia, jotka mahdollistavat ajoneuvojen vedenalaisen latauksen ja tiedonsiirron. Nämä telakointiasemat on suunniteltu asennettaviksi dynaamiseen meriympäristöön, jossa sameus ja hämärät olosuhteet ovat keskeisiä haasteita, jotka haittaavat...
onnistunut telakointioperaatio. Aktiivisiin tai passiivisiin merkkeihin perustuvia näköohjausalgoritmeja käytetään tyypillisesti autonomisen ajoneuvon (AUV) tarkkaan ohjaamiseen telakointiasemaa kohti. Tässä artikkelissa ehdotamme näköpohjaista ohjausmenetelmää, joka käyttää lukitustunnistusta sameuden vaikutuksen lieventämiseksi ja samanaikaisesti ei-toivottujen valonlähteiden tai kohinaisten valaisimien hylkäämiseksi. Lukitustunnistusmenetelmä lukittuu telakointiasemassa sijaitsevien valomajakoiden vilkkumistaajuuteen.
asemalle ja poistaa onnistuneesti ei-toivotun valon vaikutuksen muilla taajuuksilla. Ehdotettu menetelmä käyttää kahta kiinteällä taajuudella säteilevää valomajakkaa, jotka on asennettu simuloituun telakointiasemaan, ja yhtä sCMOS-kameraa. Ehdotetun lähestymistavan pätevyyden osoittamiseksi suoritetaan konseptikokeita. Saadut tulokset osoittavat, että menetelmämme pystyy tunnistamaan valomajakat eri sameustasoilla ja se voi tehokkaasti hylätä ei-toivotun
valoa ilman erillistä kuvankäsittelyä tässä näköpohjaisen ohjausalgoritmin vaiheessa. Ehdotetun menetelmän tehokkuus validoidaan laskemalla havaitsemismenetelmän todellinen positiivinen prosentti kullakin sameustasolla.
Kuva. Lukituksen havaitsemisen periaate.
Kuva a) Kirkkaassa vedessä tallennettu raakakamerakuva, jossa aktiiviset, 63 Hz:n taajuudella moduloidut valomajakat on asennettu keskellä olevaan simuloituun telakointiasemaan, ja kaksi taustavalonlähdettä, jotka lähettävät valoa 55 Hz:n ja 0 Hz:n taajuuksilla. b) Lukituksen tunnistuksen jälkeinen binarisoitu tulos on sovellettu 63 Hz:n taajuudella. c) Lukituksen tunnistuksen jälkeinen binarisoitu tulos on sovellettu 55 Hz:n taajuudella.
Kuvantamistekniikan analyysi
Visioon perustuvaa navigointia tukevat optiset anturit, joiden on havaittu olevan muita parempia tarkan paikannuksen, alhaisen ulkoisen havainnon haavoittuvuuden ja useiden tehtävien kapasiteetin suhteen, mutta ne kärsivät valon vaimenemisesta ja sironnasta vedenalaisessa ympäristössä.
Lisäksi AUV:n syvänmeren alueelle lennättämän mudan aiheuttama sameus voi tehdä näköpohjaisten menetelmien sovellettavuudesta entistä haastavampaa.Dhyana 400BSIKamera tarjoaa kokeisiin tarvittavaa joustavuutta, sillä siinä on nopea kuva ja korkea signaali-kohinasuhde, se pystyy erottamaan heikkoja signaaleja kohinasta ja toimii yhdessä ohjelmiston kanssa lukitusajan havaitsemiseksi kuvasarjoissa.
Viitelähde
Amjad RT, Mane M, Amjad AA ym. Valomajakoiden seuranta erittäin sameassa vedessä ja soveltaminen vedenalaiseen telakointiin [C] // Merenmittaus ja -valvonta XIV. SPIE, 2022, 12118: 90-97.
