22/08/31Astratt
Il-fehim tal-ambjent tal-baħar huwa kruċjali għal varjetà ta’ missjonijiet taħt l-ilma, bħall-iskoperta tar-riżorsi u l-ispezzjoni tal-istrutturi taħt l-ilma. Dawn il-kompiti ma jistgħux jitwettqu mingħajr l-intervent ta’ vetturi awtonomi taħt l-ilma (AUVs). L-użu ta’ vetturi awtonomi taħt l-ilma (AUVs), biex potenzjalment iwettqu missjonijiet ta’ esplorazzjoni taħt l-ilma, huwa limitat.
minħabba batterija abbord insuffiċjenti u kapaċità ta' ħażna tad-dejta. Biex tingħeleb din il-problema, l-istazzjonijiet tad-docking taħt l-ilma jintużaw biex jipprovdu l-faċilità ta' ċċarġjar taħt l-ilma u trasferiment tad-dejta għall-AUVs. Dawn l-istazzjonijiet tad-docking huma ddisinjati biex jiġu installati fl-ambjent dinamiku tal-oċean, fejn it-turbidità u l-kundizzjonijiet ta' dawl baxx huma sfidi ewlenin li jfixklu l-
Operazzjoni ta' docking b'suċċess. L-algoritmi ta' gwida bil-viżjoni bbażati fuq markaturi attivi jew passivi huma tipikament użati biex jiggwidaw b'mod preċiż l-AUV lejn l-istazzjon tad-docking. F'dan id-dokument, nipproponu metodu ta' gwida bbażat fuq il-viżjoni, bl-użu ta' skoperta lock-in, biex itaffu l-effett tat-turbidità, u biex jirrifjutaw is-sorsi tad-dawl mhux mixtieqa jew id-dwal storbjużi, simultanjament. Il-metodu ta' skoperta lock-in jissakkar fuq il-frekwenza tat-teptip tal-beacons tad-dawl li jinsabu fl-istazzjon tad-docking.
stazzjon u jneħħi b'suċċess l-effett tad-dawl mhux mixtieq fi frekwenzi oħra. Il-metodu propost juża żewġ sinjali tad-dawl, li jarmu bi frekwenza fissa, installati fl-istazzjon tad-docking simulat u kamera sCMOS waħda. Esperimenti ta' prova tal-kunċett jitwettqu biex juru l-validità tal-approċċ propost. Ir-riżultati miksuba juru li l-metodu tagħna huwa kapaċi jagħraf il-sinjali tad-dawl f'livelli differenti ta' turbidità, u jista' jirrifjuta b'mod effiċjenti d-dawl mhux mixtieq
dawl mingħajr ma jintuża pproċessar separat tal-immaġni għal dan il-pass tal-algoritmu ta' gwida bbażat fuq il-viżjoni. L-effettività tal-metodu propost hija vvalidata billi tiġi kkalkulata r-rata pożittiva vera tal-metodu ta' skoperta f'kull livell ta' turbidità.
Fig. Prinċipju ta' skoperta ta' lock-in.
Fig. a) Qafas mhux ipproċessat tal-kamera maqbud f'ilma ċar bil-beacons tad-dawl attivi, immodulati f'63 Hz, installati fuq l-istazzjon tad-docking simulat fiċ-ċentru, u żewġ sorsi tad-dawl fl-isfond li jarmu f'55 Hz u 0 Hz. b) Ir-riżultat binarizzat wara d-detezzjoni tal-lock-in huwa applikat f'63 Hz. c) Ir-riżultat binarizzat wara d-detezzjoni tal-lock-in huwa applikat f'55 Hz.
Analiżi tat-teknoloġija tal-immaġini
In-navigazzjoni bbażata fuq il-viżjoni hija megħjuna minn sensuri ottiċi, li nstab li jegħlbu lil oħrajn f'termini ta' pożizzjonament ta' preċiżjoni għolja, vulnerabbiltà baxxa għal skoperta esterna, u kapaċità għal kompiti multipli, iżda jsofru minn attenwazzjoni u tifrix tad-dawl f'ambjent taħt l-ilma.
Barra minn hekk, it-turbidità, ikkawżata mit-tajn li ntefaħ mill-AUV fil-baħar fond, tista' tagħmel l-applikabbiltà ta' metodi bbażati fuq il-viżjoni saħansitra aktar ta' sfida.Dhyana 400BSIIl-kamera tipprovdi l-flessibbiltà meħtieġa għall-esperimenti, b'veloċità għolja u proporzjon għoli ta' sinjal għall-ħoss, kapaċi li tiġbed sinjali dgħajfa fl-ħoss, u tikkoopera mas-softwer biex tikseb skoperta ta' ħin ta' lock-in fuq serje ta' ħin tal-immaġni.
Sors ta' referenza
Amjad RT, Mane M, Amjad AA, et al. Traċċar ta' sinjali tad-dawl f'ilma mdardar ħafna u applikazzjoni għal docking taħt l-ilma [C] //Ocean Sensing and Monitoring XIV. SPIE, 2022, 12118: 90-97.
