2031-08-22Santrauka
Jūros aplinkos supratimas yra labai svarbus įvairioms povandeninėms misijoms, tokioms kaip išteklių paieška ir povandeninių konstrukcijų apžiūra. Šių užduočių neįmanoma atlikti be autonominių povandeninių transporto priemonių (AVV). Autonominių povandeninių transporto priemonių (AVV) naudojimas potencialioms povandeninių žvalgymo misijoms vykdyti yra ribotas.
dėl nepakankamos borto akumuliatoriaus ir duomenų saugojimo talpos. Siekiant išspręsti šią problemą, naudojamos povandeninės įkrovimo stotelės, užtikrinančios autonominių transporto priemonių įkrovimą po vandeniu ir duomenų perdavimą. Šios įkrovimo stotelės skirtos montuoti dinamiškoje vandenyno aplinkoje, kur drumstumas ir prastas apšvietimas yra pagrindiniai iššūkiai, trukdantys
sėkminga prijungimo operacija. Vizualinio valdymo algoritmai, pagrįsti aktyviais arba pasyviais žymekliais, paprastai naudojami tiksliam autonominio transporto įrenginio nukreipimui link prijungimo stoties. Šiame straipsnyje siūlome regėjimu pagrįstą valdymo metodą, naudojant fiksavimo aptikimą, siekiant sumažinti drumstumo poveikį ir vienu metu atmesti nepageidaujamus šviesos šaltinius arba triukšmingus šviestuvus. Fiksavimo aptikimo metodas fiksuoja šviesos švyturių, esančių prijungimo stotelėje, mirksėjimo dažnį.
stotį ir sėkmingai panaikina nepageidaujamos šviesos poveikį kitais dažniais. Siūlomas metodas naudoja du šviesos švyturius, skleidžiančius fiksuotu dažniu, įrengtus imituojamoje prijungimo stotelėje, ir vieną sCMOS kamerą. Atliekami koncepcijos įrodymo eksperimentai, siekiant parodyti siūlomo metodo pagrįstumą. Gauti rezultatai rodo, kad mūsų metodas gali atpažinti šviesos švyturius esant skirtingam drumstumo lygiui ir gali efektyviai atmesti nepageidaujamą
šviesą nenaudojant atskiro vaizdo apdorojimo šiame regėjimu pagrįsto valdymo algoritmo etape. Siūlomo metodo efektyvumas patvirtinamas apskaičiuojant tikrąjį teigiamą aptikimo metodo rodiklį kiekviename drumstumo lygyje.
Pav. Užrakinimo aptikimo principas.
a pav.) Neapdorotas kameros kadras, užfiksuotas skaidriame vandenyje su aktyviais šviesos švyturiais, moduliuotais 63 Hz dažniu, įrengtais ant centre esančios imituojamos stotelės, ir dviem foniniais šviesos šaltiniais, skleidžiančiais 55 Hz ir 0 Hz dažniais. b) Dvejetainis rezultatas po užrakinimo aptikimo taikomas esant 63 Hz dažniui. c) Dvejetainis rezultatas po užrakinimo aptikimo taikomas esant 55 Hz dažniui.
Vaizdavimo technologijų analizė
Vizija pagrįsta navigacija yra paremta optiniais jutikliais, kurie, kaip nustatyta, pranoksta kitus didelio tikslumo padėties nustatymo, mažo pažeidžiamumo išoriniams aptikimams ir gebėjimo atlikti kelias užduotis požiūriu, tačiau kenčia nuo šviesos silpnėjimo ir sklaidos povandeninėje aplinkoje.
Be to, drumstumas, kurį sukelia AUV išpūstas purvas gilumoje, gali dar labiau apsunkinti regėjimu pagrįstų metodų taikymą.Dhyana 400BSIKamera suteikia eksperimentams reikalingą lankstumą, pasižymi dideliu greičiu ir aukštu signalo ir triukšmo santykiu, geba išskirti silpnus signalus triukšme ir bendradarbiauja su programine įranga, kad būtų pasiektas fiksavimo laiko aptikimas vaizdo laiko eilutėse.
Nuorodų šaltinis
Amjad RT, Mane M, Amjad AA ir kt. Šviesos švyturių sekimas labai drumstame vandenyje ir pritaikymas povandeniniam dokavimui [C] // Vandenynų jutimas ir stebėsena XIV. SPIE, 2022, 12118: 90–97.
