Автоматическое позиционирование необитаемого подводного аппарата над объектами морского дна с использованием фотоизображений

Бесплатный доступ

Стабилизация подводных аппаратов над объектами морского дна находит применение во многих прикладных задачах в современной морской индустрии. Решение данной задачи без использования визуальных ориентиров ведет к накоплению ошибки счисления и, как следствие, плавному дрейфу аппарата в сторону накопленной ошибки. Цель работы - обосновать структуру и алгоритмы программного обеспечения, предназначенного для удержания подводного аппарата над объектами морского дна в автоматическом режиме. Исходной информацией для удержания служит последовательность цифровых фотоизображений донного объекта, получаемая от видеосистемы аппарата-робота. В качестве объектов морского дна могут выступать любые объекты произвольной формы. Таким образом, задача определения смещения аппарата по последовательности двух изображений сводится к задаче распознавания, где опорный кадр представляет собой искомый объект (шаблон), который необходимо обнаружить на текущем фотокадре и определить его параметры. Применяемый алгоритм распознавания использует ключевые точки на изображении и накопитель Хаффа. Для устранения колебаний в продольном и поперечном направлении относительно распознанного объекта используются показания доплеровского лага. Применяемые в системе стабилизации алгоритмы управления и распознавания обладают низкой ресурсоемкостью, что позволяет использовать их на борту аппарата в автономном режиме. Проведенные морские испытания подтвердили работоспособность алгоритмов и программного комплекса в целом.

Еще

Анпа, тнпа, подводный аппарат, стабилизация, фотоизображение, распознавание изображений

Короткий адрес: https://readera.ru/14339904

IDR: 14339904

Список литературы Автоматическое позиционирование необитаемого подводного аппарата над объектами морского дна с использованием фотоизображений

  • Ваулин, Ю.В., Костенко, В.В., Павин, А.М. Особенности навигационного и алгоритмического обеспечения телеуправляемого необитаемого подводного аппарата//Подводные исследования и робототехника. 2013. №16. С. 4-16.
  • Инзарцев, А.В., Павин, А.М., Багницкий, А.В. Планирование и осуществление действий обследовательского подводного робота на базе поведенческих методов//Подводные исследования и робототехника. 2013. №15. С. 4-15.
  • Воронцов, А.В., Кушнерик, А.А., Щербатюк, А.Ф. Некоторые алгоритмы приведения малого АНПА к донной станции в ближней зоне на основе обработки визуальной информации//Технические проблемы освоения мирового океана: материалы 3-й Всерос. науч.-техн. конф., Владивосток, 22-25 сент. 2009 г. С. 399-404. ISBN 978-5-8044-0988-4.
  • Борейко, А.А., Воронцов, А.В., Кушнерик, А.А., Щербатюк, А.Ф. Алгоритм обработки видеоизображений для решения некоторых задач управления и навигации автономных необитаемых подводных аппаратов//Подводные исследования и робототехника. 2010. №1(9). С. 29-39. ISSN 1992-4429.
  • Павин, А.М. Идентификация подводных протяженных объектов на акустических снимках гидролокатора бокового обзора//Приборы. 2009. №12. C. 43-50. ISSN 2071-7865.
  • Павин, А.М. Идентификация подводных объектов произвольной формы на фотоснимках морского дна//Подводные исследования и робототехника. 2011. №12. С 26-30. ISSN 1992-4429.
  • Инзарцев, А.В., Павин, А.М. Интегрированная система технического зрения и управления АНПА для поиска и обследования протяженных кабельных линий//Подводные исследования и робототехника. 2007. №4. С. 15-20. ISSN 1992-4429.
Еще
Статья научная