22/08/31תַקצִיר
הבנת הסביבה הימית חיונית למגוון משימות תת-ימיות, כגון גילוי משאבים ובדיקת מבנים תת-ימיים. משימות אלו אינן ניתנות לביצוע ללא התערבות של כלי רכב תת-ימיים אוטונומיים (AUV). השימוש בכלי רכב תת-ימיים אוטונומיים (AUV), לביצוע משימות חקירה תת-ימיות פוטנציאליות, מוגבל.
עקב קיבולת אחסון נתונים וסוללה לא מספקים ברכב. כדי להתגבר על בעיה זו, תחנות עגינה תת-ימיות משמשות כדי לספק טעינה תת-ימית והעברת נתונים עבור כלי רכב אוטומטיים. תחנות עגינה אלו מתוכננות להתקנה בסביבה אוקיינית דינמית, שבה עכירות ותנאי תאורה חלשים מהווים אתגרים מרכזיים המעכבים את
פעולת עגינה מוצלחת. אלגוריתמי הנחיית ראייה המבוססים על סמנים אקטיביים או פסיביים משמשים בדרך כלל להכוונת מדויקת של ה-AUV לעבר תחנת העגינה. במאמר זה, אנו מציעים שיטת הנחיה מבוססת ראייה, המשתמשת בזיהוי נעילה, כדי למתן את השפעת העכירות ולדחות בו זמנית מקורות אור לא רצויים או מאורות רועשים. שיטת זיהוי הנעילה נועלת את תדירות ההבהוב של משואות האור הממוקמות בתחנת העגינה.
תחנה ומעלימה בהצלחה את השפעת האור הלא רצוי בתדרים אחרים. השיטה המוצעת משתמשת בשתי משואות אור, הפולטות בתדר קבוע, המותקנות בתחנת העגינה המדומה ובמצלמת sCMOS אחת. ניסויי הוכחת היתכנות מבוצעים כדי להראות את תקפות הגישה המוצעת. התוצאות שהתקבלו מראות שהשיטה שלנו מסוגלת לזהות את משואות האור ברמות עכירות שונות, והיא יכולה לדחות ביעילות את האור הלא רצוי.
אור ללא שימוש בעיבוד תמונה נפרד עבור שלב זה של אלגוריתם ההנחיה מבוסס הראייה. יעילות השיטה המוצעת מאומתת על ידי חישוב השיעור החיובי האמיתי של שיטת הגילוי בכל רמת עכירות.
איור. עקרון זיהוי נעילה.
איור א) צילום גולמי של המצלמה במים צלולים עם משואות אור פעילות, מווסתות ב-63 הרץ, מותקנות על תחנת העגינה המדומה במרכז, ושני מקורות אור רקע הפולטים ב-55 הרץ ו-0 הרץ. ב) התוצאה הבינארית לאחר זיהוי נעילה מוחלת ב-63 הרץ. ג) התוצאה הבינארית לאחר זיהוי נעילה מוחלת ב-55 הרץ.
ניתוח טכנולוגיית הדמיה
ניווט מבוסס ויזואליה נעזר בחיישנים אופטיים, אשר נמצאו כבעלי ביצועים טובים יותר מאחרים מבחינת מיקום בדיוק גבוה, פגיעות נמוכה לגילוי חיצוני ויכולת לבצע משימות מרובות, אך סובלים מהנחתה ופיזור אור בסביבה תת-ימית.
יתר על כן, העכירות, הנגרמת על ידי הבוץ שהתנפח על ידי כלי השיט האוטונומי (AUV) במעמקי הים, יכולה להפוך את תחולתן של שיטות מבוססות ראייה למאתגרת עוד יותר.דיאנה 400BSIהמצלמה מספקת את הגמישות הנדרשת לניסויים, עם מהירות גבוהה ויחס אות לרעש גבוה, מסוגלת לחלץ אותות חלשים ברעש, ולשתף פעולה עם תוכנה כדי להשיג זיהוי זמן נעילה על סדרות זמן של תמונות.
מקור ההפניה
אמג'ד RT, מאנה M, אמג'ד AA, ואחרים. מעקב אחר משואות אור במים עכורים מאוד ויישום שלהן בעגינה תת-ימית[C]// חישה וניטור אוקיינוס XIV. SPIE, 2022, 12118: 90-97.
