2031.08.22.Absztrakt
A tengeri környezet megértése kulcsfontosságú számos víz alatti küldetéshez, például az erőforrások felderítéséhez és a víz alatti szerkezetek ellenőrzéséhez. Ezek a feladatok nem hajthatók végre autonóm víz alatti járművek (AUV-k) beavatkozása nélkül. Az autonóm víz alatti járművek (AUV-k) használata potenciálisan víz alatti kutatómissziók végrehajtására korlátozott.
elégtelen fedélzeti akkumulátor- és adattároló kapacitás miatt. Ennek a problémának a leküzdésére víz alatti dokkolóállomásokat használnak, amelyek lehetővé teszik az AUV-k víz alatti töltését és adatátvitelét. Ezeket a dokkolóállomásokat dinamikus óceáni környezetben való telepítésre tervezték, ahol a zavarosság és a gyenge fényviszonyok kulcsfontosságú kihívást jelentenek a...
sikeres dokkolási művelet. Az aktív vagy passzív markereken alapuló vizuális vezérlő algoritmusokat jellemzően az AUV dokkolóállomás felé történő pontos vezetésére használják. Ebben a cikkben egy látásalapú irányítási módszert javasolunk, amely záródás-érzékelést alkalmaz a zavarosság hatásának enyhítésére, és egyidejűleg a nem kívánt fényforrások vagy zajos világítótestek kiszűrésére. A záródás-érzékelési módszer a dokkolóban található fényjelzők villogási frekvenciájára rögzül.
állomáson, és sikeresen eltünteti a nem kívánt fény hatását más frekvenciákon. A javasolt módszer két, fix frekvencián kibocsátó fényjelzőt használ, amelyeket a szimulált dokkolóállomáson, valamint egyetlen sCMOS kamerát. A javasolt megközelítés érvényességének igazolására koncepcióbizonyító kísérleteket végeztek. A kapott eredmények azt mutatják, hogy módszerünk képes felismerni a fényjelzőket különböző turbiditási szinteken, és hatékonyan kiszűri a nem kívánt
fényt anélkül, hogy külön képfeldolgozást kellene alkalmazni a látásalapú vezérlő algoritmus ezen lépéséhez. A javasolt módszer hatékonyságát az érzékelési módszer valódi pozitív arányának kiszámításával validálják minden egyes turbiditási szinten.
Ábra. A beragadásérzékelés elve.
a) Nyers kamerakép tiszta vízben rögzítve, aktív, 63 Hz-en modulált fényjelzőkkel, amelyek a középen szimulált dokkolóállomásra vannak felszerelve, és két háttérfényforrással, amelyek 55 Hz-en és 0 Hz-en bocsátanak ki fényt. b) A beragadásérzékelés utáni binarizált eredményt 63 Hz-en alkalmazzuk. c) A beragadásérzékelés utáni binarizált eredményt 55 Hz-en alkalmazzuk.
Képalkotó technológia elemzése
A vízió alapú navigációt optikai érzékelők segítik, amelyekről kiderült, hogy felülmúlják a többit a nagy pontosságú pozicionálás, a külső érzékeléssel szembeni alacsony sérülékenység és a több feladat elvégzésének képessége tekintetében, de a víz alatti környezetben a fény csillapodása és szórása jellemzi.
Továbbá a mélytengerben az automata víz alatti jármű által felfújt iszap okozta zavarosság még nagyobb kihívást jelenthet a látásalapú módszerek alkalmazhatóságának terén.Dhyana 400BSIA kamera biztosítja a kísérletekhez szükséges rugalmasságot, nagy sebességgel és magas jel-zaj viszonnyal, képes a zajban lévő gyenge jelek kinyerésére, és együttműködik a szoftverrel a képi idősorok időzítésének rögzítési idejének érzékelése érdekében.
Referenciaforrás
Amjad RT, Mane M, Amjad AA és mások. Fényjelzők követése erősen zavaros vízben és alkalmazása víz alatti dokkolásra [C]//Óceánérzékelés és -monitorozás XIV. SPIE, 2022, 12118: 90-97.
