22. 8. 2031Povzetek
Razumevanje morskega okolja je ključnega pomena za različne podvodne misije, kot sta odkrivanje virov in pregled podvodnih struktur. Teh nalog ni mogoče izvesti brez posredovanja avtonomnih podvodnih vozil (AUV). Uporaba avtonomnih podvodnih vozil (AUV) za morebitno izvajanje podvodnih raziskovalnih misij je omejena.
zaradi nezadostne zmogljivosti vgrajene baterije in shranjevanja podatkov. Za premagovanje te težave se uporabljajo podvodne priklopne postaje, ki omogočajo podvodno polnjenje in prenos podatkov za AUV. Te priklopne postaje so zasnovane za namestitev v dinamičnem oceanskem okolju, kjer sta motnost in slaba svetloba ključna izziva, ki ovirata
uspešno priklopno operacijo. Algoritmi za vizualno vodenje, ki temeljijo na aktivnih ali pasivnih markerjih, se običajno uporabljajo za natančno vodenje AUV proti priklopni postaji. V tem članku predlagamo metodo vizualnega vodenja z uporabo zaznavanja za ublažitev učinka motnosti in hkratno zavračanje neželenih svetlobnih virov ali hrupnih svetil. Metoda zaznavanja zaznavanja se zaklene na frekvenco utripanja svetlobnih signalov, ki se nahajajo na priklopni postaji.
postajo in uspešno izniči učinek neželene svetlobe pri drugih frekvencah. Predlagana metoda uporablja dva svetlobna svetilnika, ki oddajata s fiksno frekvenco, nameščena na simulirani priklopni postaji, in eno samo sCMOS kamero. Izvedeni so bili poskusi dokazovanja koncepta, da bi pokazali veljavnost predlaganega pristopa. Pridobljeni rezultati kažejo, da je naša metoda sposobna prepoznati svetlobne svetilnike pri različnih stopnjah motnosti in lahko učinkovito zavrne neželene.
svetlobo brez uporabe ločene obdelave slik za ta korak algoritma za vodenje na podlagi vida. Učinkovitost predlagane metode je potrjena z izračunom dejanske pozitivne stopnje metode zaznavanja pri vsaki stopnji motnosti.
Slika. Načelo zaznavanja zaklepanja.
Slika a) Surova slika kamere, posneta v čisti vodi z aktivnimi svetlobnimi oddajniki, moduliranimi pri 63 Hz, nameščenimi na simulirani priklopni postaji v sredini, in dvema viroma svetlobe v ozadju, ki oddajata pri 55 Hz in 0 Hz. b) Binariziran rezultat po zaznavanju zaklepanja se uporabi pri 63 Hz. c) Binariziran rezultat po zaznavanju zaklepanja se uporabi pri 55 Hz.
Analiza tehnologije slikanja
Navigacijo, ki temelji na vidnem sistemu, podpirajo optični senzorji, za katere se je izkazalo, da prekašajo druge glede natančnega pozicioniranja, nizke ranljivosti za zunanje zaznavanje in zmogljivosti za opravljanje več nalog, vendar trpijo zaradi slabljenja in sipanja svetlobe v podvodnem okolju.
Poleg tega lahko motnost, ki jo povzroča blato, ki ga AUV dvigne v globokem morju, še bolj oteži uporabnost metod, ki temeljijo na vidnem polju.Dhyana 400BSIKamera zagotavlja prilagodljivost, potrebno za eksperimente, z visoko hitrostjo in visokim razmerjem signal/šum, zmožnostjo izločanja šibkih signalov v šumu in sodelovanjem s programsko opremo za doseganje zaznavanja časa zaklepanja v časovnih vrstah slik.
Referenčni vir
Amjad RT, Mane M, Amjad AA in drugi. Sledenje svetlobnim oddajnikom v zelo motni vodi in uporaba pri podvodnem pristajanju [C] // Ocean Sensing and Monitoring XIV. SPIE, 2022, 12118: 90–97.
