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面向UUV回收过程的单目视觉导引灯阵跟踪方法

张 伟 潘 珺 宫 鹏 李子轩 郭帅克 高赛博

张 伟, 潘 珺, 宫 鹏, 李子轩, 郭帅克, 高赛博. 面向UUV回收过程的单目视觉导引灯阵跟踪方法[J]. 水下无人系统学报, 2021, 29(4): 435-441. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.04.010
引用本文: 张 伟, 潘 珺, 宫 鹏, 李子轩, 郭帅克, 高赛博. 面向UUV回收过程的单目视觉导引灯阵跟踪方法[J]. 水下无人系统学报, 2021, 29(4): 435-441. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.04.010
ZHANG Wei, PAN Jun, GONG Peng, LI Zi-xuan, GUO Shuai-ke, GAO Sai-bo. Monocular Vision Guided Lamp Array Tracking Method for the UUV Recovery Process[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2021, 29(4): 435-441. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.04.010
Citation: ZHANG Wei, PAN Jun, GONG Peng, LI Zi-xuan, GUO Shuai-ke, GAO Sai-bo. Monocular Vision Guided Lamp Array Tracking Method for the UUV Recovery Process[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2021, 29(4): 435-441. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.04.010

面向UUV回收过程的单目视觉导引灯阵跟踪方法

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.04.010
基金项目: 国家自然科学基金(5207110590).
详细信息
    通讯作者:

    潘 珺(1993-), 男, 在读硕士, 主要研究方向为控制科学与工程.

  • 中图分类号: TJ630.33 TP242.62

Monocular Vision Guided Lamp Array Tracking Method for the UUV Recovery Process

  • 摘要: 无人水下航行器(UUV)在进行水下作业过程中, 受到自身可携带载荷和环境的制约, 导致其作业时间不能过长和作业距离不能过远, 需要在一定时间内回收以供给能量、获得数据并布置新任务。深入研究UUV视觉跟踪问题, 对实现UUV快速、准确、安全的回收有着重要意义。基于此, 文中对UUV回收的单目视觉多目标跟踪问题进行了研究。以非线性卡尔曼滤波器为基础, 提出基于非对称光阵列的UUV回收跟踪方法。首先, 对单目摄像机采集的水下图像进行预处理, 提取光源阵列的特征信息。其次, 初始化目标轨迹, 提出了基于非对称L型光源阵列的轨迹确定方法。再次, 权衡观测器与滤波器设计了寻优代价矩阵, 应用改进的匈牙利算法将检测与目标轨迹相匹配, 并根据匹配结果对卡尔曼滤波器的先验结果进行修正。最后, 通过水下目标跟踪实验, 验证了所提方法的工程有效性。

     

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  • 刊出日期:  2021-08-31

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