2022/08/31Soyut
Deniz ortamını anlamak, kaynak tespiti ve su altı yapı incelemesi gibi çeşitli su altı görevleri için çok önemlidir. Bu görevler, otonom su altı araçlarının (AUV'ler) müdahalesi olmadan gerçekleştirilemez. Otonom su altı araçlarının (AUV'ler) potansiyel olarak su altı keşif görevlerini gerçekleştirmek için kullanımı sınırlıdır.
Yetersiz dahili batarya ve veri depolama kapasitesi nedeniyle. Bu sorunun üstesinden gelmek için, AUV'ler için su altı şarj ve veri aktarımı olanağı sağlayan su altı bağlantı istasyonları kullanılır. Bu bağlantı istasyonları, bulanıklık ve düşük ışık koşullarının engelleyici önemli zorluklar olduğu dinamik okyanus ortamına kurulmak üzere tasarlanmıştır.
Başarılı kenetlenme işlemi. Aktif veya pasif işaretleyicilere dayalı görsel yönlendirme algoritmaları, AUV'yi kenetlenme istasyonuna doğru hassas bir şekilde yönlendirmek için tipik olarak kullanılır. Bu makalede, bulanıklığın etkisini azaltmak ve istenmeyen ışık kaynaklarını veya gürültülü aydınlatma armatürlerini aynı anda reddetmek için kilitlenme algılama kullanan görsel tabanlı bir yönlendirme yöntemi öneriyoruz. Kilitlenme algılama yöntemi, kenetlenme noktasında bulunan ışık işaretçilerinin yanıp sönme frekansına kilitlenir.
Önerilen yöntem, simüle edilmiş yerleştirme istasyonuna yerleştirilmiş, sabit bir frekansta ışık yayan iki ışık işaretçisi ve tek bir sCMOS kamera kullanmaktadır. Önerilen yaklaşımın geçerliliğini göstermek için kavram kanıtı deneyleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, yöntemimizin farklı bulanıklık seviyelerinde ışık işaretçilerini tanıyabildiğini ve istenmeyen ışığı etkili bir şekilde reddedebildiğini göstermektedir.
Bu yöntem, görme tabanlı yönlendirme algoritmasının bu adımında ayrı bir görüntü işleme kullanmadan ışığı algılar. Önerilen yöntemin etkinliği, her bulanıklık seviyesinde algılama yönteminin doğru pozitif oranının hesaplanmasıyla doğrulanmıştır.
Şekil. Kilitlenme algılama prensibi.
Şekil a) Ortadaki simüle edilmiş yanaşma 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 yakalanan ham kamera görüntüsü. b) 63 Hz'de kilitlenme algılaması uygulandıktan sonra elde edilen ikili sonuç. c) 55 Hz'de kilitlenme algılaması uygulandıktan sonra elde edilen ikili sonuç.
Görüntüleme teknolojisinin analizi
Görsel tabanlı navigasyon, yüksek doğrulukta konumlandırma, dış tespitlere karşı düşük hassasiyet ve çoklu görev kapasitesi açısından diğer yöntemlerden daha iyi performans gösterdiği tespit edilen optik sensörlerle desteklenir; ancak su altı ortamında ışığın zayıflaması ve saçılması sorunlarından muzdariptir.
Ayrıca, derin denizde otonom su altı aracı (AUV) tarafından havaya kaldırılan çamurun neden olduğu bulanıklık, görüş tabanlı yöntemlerin uygulanabilirliğini daha da zorlaştırabilir.Dhyana 400BSIKamera, yüksek hızı ve yüksek sinyal-gürültü oranıyla deneyler için gereken esnekliği sağlar, gürültü içindeki zayıf sinyalleri ayıklayabilir ve görüntü zaman serilerinde kilitlenme zamanı tespiti sağlamak için yazılımla işbirliği yapabilir.
Referans kaynağı
Amjad RT, Mane M, Amjad AA ve diğerleri. Yüksek bulanıklığa sahip sularda ışık işaretçilerinin izlenmesi ve su altı yanaşmasına uygulanması[C]//Okyanus Algılama ve İzleme XIV. SPIE, 2022, 12118: 90-97.
