22/08/31Soyut
Deniz ortamını anlamak, kaynak tespiti ve su altı yapı incelemesi gibi çeşitli su altı görevleri için hayati önem taşır. Bu görevler, otonom su altı araçlarının (AUV) müdahalesi olmadan gerçekleştirilemez. Su altı keşif görevlerini potansiyel olarak yürütmek için otonom su altı araçlarının (AUV) kullanımı sınırlıdır.
Yetersiz yerleşik pil ve veri depolama kapasitesi nedeniyle. Bu sorunu aşmak için, AUV'ler için su altı şarj ve veri aktarımı olanağı sağlayan su altı yerleştirme istasyonları kullanılır. Bu yerleştirme istasyonları, bulanıklık ve düşük ışık koşullarının, performansı etkileyen temel zorluklar olduğu dinamik okyanus ortamına kurulmak üzere tasarlanmıştır.
Başarılı yerleştirme işlemi. Aktif veya pasif işaretleyicilere dayalı görsel yönlendirme algoritmaları, AUV'yi yerleştirme istasyonuna doğru hassas bir şekilde yönlendirmek için kullanılır. Bu makalede, bulanıklık etkisini azaltmak ve istenmeyen ışık kaynaklarını veya gürültülü armatürleri aynı anda engellemek için kilitleme algılama kullanan bir görsel yönlendirme yöntemi öneriyoruz. Kilitleme algılama yöntemi, yerleştirme istasyonunda bulunan ışık işaretlerinin yanıp sönme frekansına kilitlenir.
İstasyon, diğer frekanslardaki istenmeyen ışık etkisini başarıyla ortadan kaldırır. Önerilen yöntem, simüle edilen yerleştirme istasyonuna yerleştirilmiş, sabit bir frekansta ışık yayan iki ışık işaretçisi ve tek bir sCMOS kamera kullanır. Önerilen yaklaşımın geçerliliğini göstermek için kavram kanıtlama deneyleri gerçekleştirilir. Elde edilen sonuçlar, yöntemimizin farklı bulanıklık seviyelerindeki ışık işaretçilerini tanıyabildiğini ve istenmeyen ışıkları etkili bir şekilde engelleyebildiğini göstermektedir.
Görüş tabanlı rehberlik algoritmasının bu adımı için ayrı bir görüntü işleme kullanılmadan ışıklandırma gerçekleştirilmiştir. Önerilen yöntemin etkinliği, her bulanıklık seviyesinde tespit yönteminin gerçek pozitif oranının hesaplanmasıyla doğrulanmıştır.
Şekil. Kilitlenme tespitinin prensibi.
Şekil a) Simüle edilmiş merkezdeki yerleştirme istasyonuna yerleştirilmiş, 63 Hz'de modüle edilmiş aktif ışık işaretçileri ve 55 Hz ve 0 Hz'de ışık yayan iki arka plan ışık kaynağı ile berrak suda çekilen ham kamera karesi. b) Kilitlenme tespitinden sonra ikili hale getirilmiş sonuç 63 Hz'de uygulanmıştır. c) Kilitlenme tespitinden sonra ikili hale getirilmiş sonuç 55 Hz'de uygulanmıştır.
Görüntüleme teknolojisinin analizi
Görüntü tabanlı navigasyon, yüksek doğrulukta konumlandırma, harici algılamaya karşı düşük hassasiyet ve çoklu görev kapasitesi açısından diğerlerinden daha iyi performans gösterdiği bulunan optik sensörler tarafından desteklenmektedir, ancak su altı ortamında ışığın zayıflaması ve saçılmasından muzdariptir.
Ayrıca, AUV'nin derin denizde havaya kaldırdığı çamurun neden olduğu bulanıklık, görüş tabanlı yöntemlerin uygulanabilirliğini daha da zorlaştırabilir.Dhyana 400BSIKamera, yüksek hız ve yüksek sinyal-gürültü oranıyla, gürültüdeki zayıf sinyalleri çıkarabilme ve görüntü zaman serilerinde kilitleme süresi tespiti elde etmek için yazılımla işbirliği yapabilme yeteneğiyle deneyler için gereken esnekliği sağlar.
Referans kaynağı
Amjad RT, Mane M, Amjad AA ve diğerleri. Çok bulanık suda ışık işaretlerinin izlenmesi ve su altı yerleştirmeye uygulanması[C]//Okyanus Algılama ve İzleme XIV. SPIE, 2022, 12118: 90-97.
