22/08/31Abstrak
Memahami persekitaran marin adalah penting untuk pelbagai misi bawah air, seperti pengesanan sumber dan pemeriksaan struktur bawah air. Tugas-tugas ini tidak dapat dijalankan tanpa campur tangan kenderaan bawah air autonomi (AUV). Penggunaan kenderaan bawah air autonomi (AUV), untuk berpotensi menjalankan misi penerokaan bawah air, adalah terhad
disebabkan oleh bateri onboard dan kapasiti storan data yang tidak mencukupi. Bagi mengatasi masalah ini, stesen dok bawah air digunakan untuk menyediakan kemudahan pengecasan bawah air dan pemindahan data untuk AUV. Stesen dok ini direka bentuk untuk dipasang dalam persekitaran lautan yang dinamik, di mana keadaan kekeruhan dan cahaya malap merupakan cabaran utama untuk menghalang
operasi dok berjaya. Algoritma panduan penglihatan berdasarkan penanda aktif atau pasif biasanya digunakan untuk membimbing AUV ke arah stesen dok dengan tepat. Dalam makalah ini, kami mencadangkan kaedah panduan berasaskan penglihatan, menggunakan pengesanan kunci masuk, untuk mengurangkan kesan kekeruhan, dan untuk menolak sumber cahaya yang tidak diingini atau penerang bising, secara serentak. Kaedah pengesanan kunci masuk mengunci pada frekuensi berkelip suar cahaya yang terletak di dok
stesen dan berjaya menghilangkan kesan cahaya yang tidak diingini pada frekuensi lain. Kaedah yang dicadangkan menggunakan dua suar cahaya, memancarkan pada frekuensi tetap, dipasang di stesen dok simulasi dan kamera sCMOS tunggal. Eksperimen pembuktian konsep dilakukan untuk menunjukkan kesahihan pendekatan yang dicadangkan. Keputusan yang diperoleh menunjukkan bahawa kaedah kami mampu mengenali suar cahaya pada tahap kekeruhan yang berbeza, dan ia boleh menolak dengan cekap suar yang tidak diingini.
cahaya tanpa menggunakan pemprosesan imej berasingan untuk langkah algoritma panduan berasaskan penglihatan ini. Keberkesanan kaedah yang dicadangkan disahkan dengan mengira kadar positif sebenar kaedah pengesanan pada setiap tahap kekeruhan.
Rajah. Prinsip pengesanan kunci masuk.
Rajah a) Bingkai kamera mentah yang ditangkap dalam air jernih dengan suar cahaya aktif, dimodulasi pada 63 Hz, dipasang pada stesen dok simulasi di tengah, dan dua sumber cahaya latar yang memancarkan pada 55 Hz dan 0 Hz. b) Hasil terdua selepas pengesanan kunci masuk digunakan pada 63 Hz. c) Hasil terdua selepas pengesanan kunci masuk digunakan pada 55 Hz.
Analisis teknologi pengimejan
Navigasi berasaskan Vsion dibantu oleh penderia optik, yang didapati mengatasi prestasi yang lain dari segi kedudukan ketepatan tinggi, kerentanan rendah kepada pengesanan luaran, dan kapasiti untuk pelbagai tugas, tetapi mengalami pengecilan dan penyebaran cahaya dalam persekitaran bawah air.
Tambahan pula, kekeruhan, yang disebabkan oleh lumpur yang ditiup oleh AUV di laut dalam, boleh menjadikan penggunaan kaedah berasaskan penglihatan lebih mencabar. TheDhyana 400BSIkamera menyediakan fleksibiliti yang diperlukan untuk eksperimen, dengan nisbah isyarat-ke-bunyi berkelajuan tinggi dan tinggi, mampu mengekstrak isyarat lemah dalam hingar, dan bekerjasama dengan perisian untuk mencapai pengesanan masa terkunci pada siri masa imej.
Sumber rujukan
Amjad RT, Mane M, Amjad AA, et al. Penjejakan suar cahaya dalam air yang sangat keruh dan penggunaan pada dok bawah air[C]//Penderiaan dan Pemantauan Lautan XIV. SPIE, 2022, 12118: 90-97.
