22/08/31Resumo
Comprender o medio mariño é crucial para unha variedade de misións subacuáticas, como a detección de recursos e a inspección de estruturas subacuáticas. Estas tarefas non se poden levar a cabo sen a intervención de vehículos subacuáticos autónomos (AUV). O uso de vehículos subacuáticos autónomos (AUV) para levar a cabo potencialmente misións de exploración subacuática é limitado.
debido á insuficiente capacidade de almacenamento de datos e batería a bordo. Para superar este problema, utilízanse estacións de acoplamento subacuáticas para proporcionar a capacidade de carga e transferencia de datos baixo a auga para AUV. Estas estacións de acoplamento están deseñadas para instalarse no ambiente oceánico dinámico, onde a turbidez e as condicións de pouca luz son desafíos clave que dificultan o
operación de acoplamento exitosa. Os algoritmos de guía por visión baseados en marcadores activos ou pasivos úsanse normalmente para guiar con precisión o AUV cara á estación de acoplamento. Neste artigo, propoñemos un método de guía baseado na visión, mediante detección de bloqueo, para mitigar o efecto da turbidez e rexeitar simultaneamente as fontes de luz non desexadas ou as luminarias ruidosas. O método de detección de bloqueo fíxase na frecuencia de intermitencia das balizas luminosas situadas na estación de acoplamento.
estación e elimina con éxito o efecto da luz non desexada noutras frecuencias. O método proposto usa dúas balizas luminosas, que emiten a unha frecuencia fixa, instaladas na estación de acoplamento simulada e unha única cámara sCMOS. Realízanse experimentos de proba de concepto para demostrar a validez do enfoque proposto. Os resultados obtidos mostran que o noso método é capaz de recoñecer as balizas luminosas a diferentes niveis de turbidez e pode rexeitar eficientemente a luz non desexada
luz sen empregar procesamento de imaxes por separado para este paso do algoritmo de guía baseado na visión. A eficacia do método proposto valídase calculando a taxa de verdadeira positiva do método de detección en cada nivel de turbidez.
Fig. Principio da detección de bloqueo.
Fig. a) Fotograma da cámara en bruto capturado en auga clara coas balizas de luz activas, moduladas a 63 Hz, instaladas na estación de acoplamento simulada no centro, e dúas fontes de luz de fondo que emiten a 55 Hz e 0 Hz. b) O resultado binarizado despois da detección de bloqueo aplícase a 63 Hz. c) O resultado binarizado despois da detección de bloqueo aplícase a 55 Hz.
Análise da tecnoloxía de imaxe
A navegación baseada en visión está asistida por sensores ópticos, que superan a outros en termos de posicionamento de alta precisión, baixa vulnerabilidade á detección externa e capacidade para múltiples tarefas, pero sofren de atenuación e dispersión da luz nun ambiente subacuático.
Ademais, a turbidez causada pola lama levantada polo AUV nas profundidades mariñas pode dificultar aínda máis a aplicabilidade dos métodos baseados na visión.Dhyana 400BSIA cámara proporciona a flexibilidade necesaria para os experimentos, con alta velocidade e alta relación sinal-ruído, capaz de extraer sinais débiles no ruído e cooperar co software para lograr a detección do tempo de bloqueo en series temporais de imaxes.
Fonte de referencia
Amjad RT, Mane M, Amjad AA, et al. Seguimento de balizas luminosas en augas moi turbias e aplicación ao atraque submarino [C] // Detección e monitorización oceánica XIV. SPIE, 2022, 12118: 90-97.
