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UUV接驳单目视觉导引灯阵定位方法

张 伟 李子轩 宫 鹏 赵汉卿 曾 宁

张 伟, 李子轩, 宫 鹏, 赵汉卿, 曾 宁. UUV接驳单目视觉导引灯阵定位方法[J]. 水下无人系统学报, 2019, 27(3): 313-318. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2019.03.012
引用本文: 张 伟, 李子轩, 宫 鹏, 赵汉卿, 曾 宁. UUV接驳单目视觉导引灯阵定位方法[J]. 水下无人系统学报, 2019, 27(3): 313-318. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2019.03.012
ZHANG Wei, LI Zi-xuan, GONG Peng, ZHAO Han-qing, ZENG ning. A Positioning Method of Monocular Visual Guided Light Array in UUV Docking System[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2019, 27(3): 313-318. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2019.03.012
Citation: ZHANG Wei, LI Zi-xuan, GONG Peng, ZHAO Han-qing, ZENG ning. A Positioning Method of Monocular Visual Guided Light Array in UUV Docking System[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2019, 27(3): 313-318. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2019.03.012

UUV接驳单目视觉导引灯阵定位方法

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2019.03.012
基金项目: 国家自然科学基金资助(HEUCFP201736、HEUCFM171011、E091002/51309067);黑龙江省科学基金项目(E2016020)
详细信息
    作者简介:

    张 伟(1978-), 男, 教授, 博士生导师, 研究方向为水下机器人智能控制

    李子轩(1996-), 男, 在读硕士, 研究方向为机器视觉及水下机器人智能控制

  • 中图分类号: TJ630.33; U675.7; TP391.41

A Positioning Method of Monocular Visual Guided Light Array in UUV Docking System

  • 摘要: 在无人水下航行器(UUV)自动接驳技术中, 近距离接驳阶段操作的准确性和稳定性是有待攻克的技术难题。文中以叉柱式UUV接驳方式为背景, 提出了一种基于单目视觉导引灯阵定位方法。首先, 针对UUV接驳的机构特性及视觉对接要求, 设计了一套简易、可行性高的UUV视觉接驳装置; 其次, 对大津法进行改进, 解决了在亮度整体较暗、低对比度、细节较模糊条件下, 导引灯阵目标的特征提取问题; 再次, 利用二进制大对象(BLOB)分析描述特征结合改进多尺度核相关滤波器(KCF)跟踪算法, 解决了视觉跟踪过程中出现伪光源而导致跟踪失败的情况; 最后, 结合超短基线(USBL)与人工标定数据进行水池实验, 验证了在近距离定位过程中, 该方法相比USBL定位更加有效与稳定, 误差补偿后, 定位偏差<0.1 m。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-09-28
  • 修回日期:  2019-04-02
  • 刊出日期:  2019-06-30

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