22/08/31Abstrakt
D'Verständnis vun der mariner Ëmwelt ass entscheedend fir eng Villfalt vun Ënnerwaassermissiounen, wéi Ressourcendetektioun an Inspektioun vun Ënnerwaasserstrukturen. Dës Aufgaben kënnen net ouni d'Interventioun vun autonomen Ënnerwaasserfahrzeuge (AUV) duerchgefouert ginn. D'Benotzung vun autonomen Ënnerwaasserfahrzeuge (AUV), fir potenziell Ënnerwaasser-Exploratiounsmissiounen duerchzeféieren, ass limitéiert.
wéinst net genuch Batterie an Datenspeicherkapazitéit am Auto. Fir dëst Problem ze léisen, ginn Ënnerwaasser-Dockingstatiounen benotzt, fir Autofuerer ënner Waasser opzelueden an Daten ze transferéieren. Dës Dockingstatiounen sinn entwéckelt fir an der dynamescher Ozeanëmfeld installéiert ze ginn, wou d'Trübung an d'schlecht Liichtbedingungen Schlësselproblemer sinn, déi d'...
erfollegräichen Dockingoperatioun. D'Visiounsleitungsalgorithmen, déi op aktiven oder passive Markéierer baséieren, ginn typescherweis benotzt fir den AUV präzis Richtung Dockingstatioun ze leeden. An dëser Aarbecht proposéiere mir eng visionsbaséiert Leedungsmethod, déi Lock-in-Detektioun benotzt, fir den Effekt vun der Trübung ze reduzéieren an déi ongewollt Liichtquellen oder haart Luuchten gläichzäiteg ofzeweisen. D'Lock-in-Detektiounsmethod spärt d'Blinkfrequenz vun de Liichtleuchten, déi um Dockingstatioun sinn.
Statioun a verschwënnt erfollegräich den Effekt vun ongewolltem Liicht op anere Frequenzen. Déi proposéiert Method benotzt zwou Liichtbeacons, déi mat enger fester Frequenz emittéieren, déi op der simuléierter Dockingstatioun installéiert sinn, an eng eenzeg sCMOS Kamera. Proof-of-the-Concept Experimenter ginn duerchgefouert fir d'Gëltegkeet vum proposéierte Wee ze weisen. Déi kritt Resultater weisen datt eis Method fäeg ass d'Liichtbeacons op verschiddene Trübungsniveauen z'erkennen, an datt se déi ongewollt Liicht effizient ofweise kann.
Liicht ouni separat Bildveraarbechtung fir dëse Schrëtt vum visuell-baséierte Leedungsalgorithmus ze benotzen. D'Effektivitéit vun der proposéierter Method gëtt validéiert andeems déi richteg positiv Rate vun der Detektiounsmethod op all Trübungsniveau berechent gëtt.
Abb. Prinzip vun der Sperrdetektioun.
Abb. a) Rohkamerabild, dat a klorem Waasser mat den aktiven Liichtbeacons, moduléiert mat 63 Hz, op der simuléierter Dockingstatioun an der Mëtt installéiert ass, an zwou Hannergrondliichtquellen, déi mat 55 Hz an 0 Hz emittéieren, opgeholl gouf. b) Dat binäriséiert Resultat no der Lock-in-Detektioun gëtt mat 63 Hz ugewannt. c) Dat binäriséiert Resultat no der Lock-in-Detektioun gëtt mat 55 Hz ugewannt.
Analyse vun der Bildgebungstechnologie
Visiounsbaséiert Navigatioun gëtt vun optesche Sensoren ënnerstëtzt, déi sech besser wéi anerer auswierken op héichgenau Positionéierung, geréng Vulnerabilitéit géintiwwer externer Detektioun a Kapazitéit fir verschidden Aufgaben, awer ënner Dämpfung a Streuung vum Liicht an enger Ënnerwaasserëmfeld leid.
Ausserdeem kann d'Trübung, verursaacht duerch de Schlamm, deen vum AUV am Déifmier opgeblosen gëtt, d'Uwendbarkeet vu visuell baséierte Methoden nach méi usprochsvoll maachen.Dhyana 400BSID'Kamera bitt d'Flexibilitéit, déi fir Experimenter néideg ass, mat héijer Geschwindegkeet an engem héije Signal-Rausch-Verhältnis, ass fäeg schwaach Signaler am Rauschen ze extrahéieren a kooperéiert mat Software fir eng Lock-in-Zäitdetektioun op Bildzäitreien z'erreechen.
Referenzquell
Amjad RT, Mane M, Amjad AA, et al. Tracking vu Liichtleuchten a staark trübem Waasser an Uwendung fir Ënnerwaasser-Andockung[C]//Ocean Sensing and Monitoring XIV. SPIE, 2022, 12118: 90-97.
