22/08/31Abstract
Ang pag-unawa sa kapaligiran ng dagat ay mahalaga para sa iba't ibang mga misyon sa ilalim ng dagat, tulad ng pagtuklas ng mapagkukunan at inspeksyon sa istruktura sa ilalim ng tubig. Ang mga gawaing ito ay hindi maisasagawa nang walang interbensyon ng mga autonomous underwater vehicle (AUV). Limitado ang paggamit ng mga autonomous underwater vehicle (AUVs), para sa potensyal na magsagawa ng mga underwater exploration mission.
dahil sa hindi sapat na onboard na baterya at kapasidad ng imbakan ng data. Upang malampasan ang problemang ito, ang mga underwater docking station ay ginagamit upang magbigay ng pasilidad ng underwater charging at data transfer para sa mga AUV. Ang mga docking station na ito ay idinisenyo upang mai-install sa dynamic na kapaligiran ng karagatan, kung saan ang labo at mababang liwanag na mga kondisyon ay mga pangunahing hamon upang hadlangan ang
matagumpay na operasyon ng docking. Ang mga algorithm ng paggabay sa paningin batay sa aktibo o passive na mga marker ay karaniwang ginagamit upang tumpak na gabayan ang AUV patungo sa docking station. Sa papel na ito, nagmumungkahi kami ng paraan ng paggabay na nakabatay sa paningin, gamit ang lock-in detection, upang mabawasan ang epekto ng labo, at tanggihan ang mga hindi gustong mga pinagmumulan ng liwanag o maingay na luminaries, nang sabay-sabay. Ang lock-in detection method ay nagla-lock sa blinking frequency ng mga light beacon na matatagpuan sa docking
istasyon at matagumpay na nawawala ang epekto ng hindi gustong liwanag sa ibang mga frequency. Ang iminungkahing paraan ay gumagamit ng dalawang light beacon, na naglalabas sa isang nakapirming frequency, na naka-install sa simulate docking station at isang solong sCMOS camera. Ang mga eksperimento na patunay ng konsepto ay isinasagawa upang ipakita ang bisa ng iminungkahing diskarte. Ang nakuha na mga resulta ay nagpapakita na ang aming pamamaraan ay may kakayahang makilala ang mga light beacon sa iba't ibang antas ng labo, at maaari nitong mahusay na tanggihan ang hindi gustong
liwanag nang hindi gumagamit ng hiwalay na pagpoproseso ng imahe para sa hakbang na ito ng algorithm ng gabay na nakabatay sa paningin. Ang pagiging epektibo ng iminungkahing pamamaraan ay napapatunayan sa pamamagitan ng pagkalkula ng tunay na positibong rate ng paraan ng pagtuklas sa bawat antas ng labo.
Fig. Prinsipyo ng lock-in detection.
Fig. a) Raw camera frame na nakunan sa malinaw na tubig na may mga aktibong light beacon, modulated sa 63 Hz, na naka-install sa simulate docking station sa gitna, at dalawang background light source na naglalabas sa 55 Hz at 0 Hz. b) Ang binarized na resulta pagkatapos ng lock-in detection ay inilapat sa 63 Hz. c) Ang binarized na resulta pagkatapos ng lock-in detection ay inilapat sa 55 Hz.
Pagsusuri ng teknolohiya ng imaging
Ang nabigasyon na nakabatay sa Vsion ay tinutulungan ng mga optical sensor, na napag-alamang mas mahusay ang pagganap ng iba sa mga tuntunin ng mataas na katumpakan na pagpoposisyon, mababang kahinaan sa panlabas na pag-detect, at kapasidad para sa maraming gawain, ngunit dumaranas ng pagpapahina at pagkalat ng liwanag sa isang kapaligiran sa ilalim ng tubig.
Higit pa rito, ang labo, sanhi ng putik na pinasabog ng AUV sa malalim na dagat, ay maaaring gawing mas mahirap ang paggamit ng mga pamamaraang nakabatay sa paningin. AngDhyana 400BSIAng camera ay nagbibigay ng flexibility na kinakailangan para sa mga eksperimento, na may mataas na bilis at mataas na signal-to-noise ratio, na may kakayahang kumuha ng mahihinang signal sa ingay, at nakikipagtulungan sa software upang makamit ang lock-in time detection sa time series ng imahe.
Pinagmulan ng sanggunian
Amjad RT, Mane M, Amjad AA, et al. Pagsubaybay sa mga magagaan na beacon sa sobrang labo na tubig at paglalapat sa underwater docking[C]//Ocean Sensing and Monitoring XIV. SPIE, 2022, 12118: 90-97.
