22/08/31Анотація
Розуміння морського середовища має вирішальне значення для різноманітних підводних місій, таких як виявлення ресурсів та огляд підводних споруд. Ці завдання неможливо виконати без втручання автономних підводних апаратів (АНПА). Використання автономних підводних апаратів (АНПА) для потенційного виконання підводних розвідувальних місій обмежене.
через недостатню ємність бортового акумулятора та сховища даних. Щоб подолати цю проблему, використовуються підводні док-станції, що забезпечують можливість підводної зарядки та передачі даних для автономних підводних апаратів (АНПА). Ці док-станції призначені для встановлення в динамічному океанському середовищі, де каламутність та умови низької освітленості є ключовими перешкодами, що перешкоджають
успішна операція стикування. Алгоритми візуального наведення, засновані на активних або пасивних маркерах, зазвичай використовуються для точного спрямування АНПА до стикувальної станції. У цій статті ми пропонуємо метод візуального наведення, що використовує синхронізацію виявлення, для зменшення впливу каламутності та одночасного відхилення небажаних джерел світла або шумних світил. Метод синхронізації виявлення фіксується на частоті миготіння світлових маячків, розташованих на стикувальній станції.
станції та успішно зникає ефект небажаного світла на інших частотах. Запропонований метод використовує два світлові маяки, що випромінюють на фіксованій частоті, встановлені на імітованій док-станції, та одну sCMOS-камеру. Проведено експерименти з підтвердження концепції, щоб показати достовірність запропонованого підходу. Отримані результати показують, що наш метод здатний розпізнавати світлові маяки на різних рівнях каламутності та ефективно відсіювати небажані.
світло без використання окремої обробки зображень для цього кроку алгоритму візуального наведення. Ефективність запропонованого методу підтверджується шляхом розрахунку справжнього позитивного коефіцієнта виявлення на кожному рівні каламутності.
Рис. Принцип виявлення блокування.
Рис. a) Необроблений кадр камери, знятий у прозорій воді з активними світловими маячками, модульованими на частоті 63 Гц, встановленими на імітованій док-станції в центрі, та двома фоновими джерелами світла, що випромінюють на частотах 55 Гц та 0 Гц. b) Бінаризований результат після виявлення синхронізації застосовується на частоті 63 Гц. c) Бінаризований результат після виявлення синхронізації застосовується на частоті 55 Гц.
Аналіз технології візуалізації
Навігація на основі Vision здійснюється за допомогою оптичних датчиків, які, як було встановлено, перевершують інші з точки зору високої точності позиціонування, низької вразливості до зовнішнього виявлення та здатності виконувати кілька завдань одночасно, але страждають від ослаблення та розсіювання світла в підводному середовищі.
Крім того, каламутність, спричинена брудом, що піднімається автономним підводним апаратом (АНПА) у глибокому морі, може ще більше ускладнити застосування методів на основі зору.Дх'яна 400BSIКамера забезпечує гнучкість, необхідну для експериментів, з високою швидкістю та високим співвідношенням сигнал/шум, здатна виявляти слабкі сигнали в шумі та взаємодіяти з програмним забезпеченням для досягнення фіксованого часу виявлення на часових рядах зображень.
Джерело посилання
Амджад Р.Т., Мане М., Амджад А.А. та ін. Відстеження світлових маяків у сильно каламутній воді та застосування для підводного стикування[C]//Зондування та моніторинг океану XIV. SPIE, 2022, 12118: 90-97.
