文档介绍：摘要视觉是目前最重要的环境探测技术之一,具有获取信息全面的优点,已在各个领域中得到越来越广泛的应用。和陆地相比,人们对海洋环境的认识和开发还非常有限。视觉为人们更好地认识海洋环境与开发海洋资源提供了一个有力的工具。但是由于实现的复杂性,水下视觉的应用潜力还有待进一步发掘。论文以乃伦灾骰厥瘴Sτ帽尘埃芯苛艘桓鍪凳钡乃渴在分析图像采集各个组成部分功能原理的基础上,以系统的距离分辨率为主要考虑因素,设计了一套适用于厥盏家耐枷癫杉布璞福取得较高测距精度提供了可靠保证。强滤波和直方图均衡化处理。比较可知直方图均衡化的增强效果更好。在上述滤波的基础上采用基于平面标定板的方法标定双目摄像机,进一步通过改进实验方法提高标定精度。实验结果表明采用上述滤波和标定方法是可行立体匹配法,达到了实时提取感兴趣目标与障碍物的目的。在实验基础上定量分析了各种软硬件因素对系统测深精度和实时性的影响方式,据此可以优化系统的硬件配置与算法参数。此外还提出一种虚拟声呐模型来简化表示深度图信息,即将包含在深度图中的距离与方位信息表示为一个环境矩阵,大大简化了深度图的使用。最后,以幕帷模拟海洋环境,利用实验室六自由度运动平台模拟设计完成了渴泳醯家占浔苷夏D馐匝椤J匝楸砻鳎珹能实时躲避预设的不同形状和不同个数的障碍物,因此初步证明,该双目视觉系统对关键词:家凰渴泳酰凰率泳酰涣⑻迤ヅ洌恍槟馍拍P觉导引系统。先采用高斯滤波降低图像噪声,然后分别对图像进行基于邻域平均的增的。针对水下图像纹理落差大的特点,提出一种基于纹理控制的金字塔苷系家鞘凳庇行У摹渴泳醯家际醯难芯
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哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者┳:期:年月日
第绪论选题背景及意义对海洋环境的了解还非常有限。大面积的深海洋底还未曾有人类涉足。随着世界人口的增长,人类消耗自然资源的能力也大幅提高。因此对海洋这个未知环境进行有力的探索和开发势在必行。为了人们能更好地开发利用这一丰我国拥有绵长曲折的海岸线和广阔的领海区域。在这广阔的水域中存在着大量种类浩繁的海洋动植物和储量难以估算的石油等天然矿藏。如何有效地开发利用和保护这一巨大的资源宝库就显得尤为重要。由于海洋的广阔和深邃,单凭人工的探索是不可能完成的。这就是人们研究自治水下机器人虺艫脑颉梢栽诮仙俚娜死喔稍は拢懒⒔心骋缓S蚧肪车奶讲猓⒔ń峁传回岸上,或完成援潜救生、光缆维护等人类无法亲自实现的特殊任务。将人类从海洋探测的艰险任务中解放出来,大大扩展了人类探索空间的范围,提高了人类探索未知的能力。程中,由于水下存在难以预知的障碍物和危险物,还需要哂卸惚苷习物的能力。使憧U习铮忱锏侥勘甑墓炭梢猿莆狝导引。最早用于家氖腔谏г淼纳技术,现在声呐已成为使用最为广泛的水下导引技术。它利用水下声波判断海洋中物体的存在、位置及类型,具有视野宽、测距范围大等优点。但它存在以下不足:·声呐测距的前提是存在声波反射,若有物体存在而小能反射声波,则·若测得距离蛉衔T谛∮贒且在开角范围内不存在物体的可能性地球表面仅有约%被陆地覆盖,其余%都是海洋。和陆地相比,人们富的环境资源,对它的精确细致的了解是很重要的。诰蠖嗍挝裰卸夹枰5酱镆桓黾榷ǖ哪勘辏谙蚰勘晷薪墓测不出距离。第滦髀
双目视觉研究概况谕瓿扇挝窈笮枰S赡复谢厥铡T诨厥盏淖詈蠼锥危珹需要知算机与机器人的视觉技术具有与人眼相似的优点,即信息量大、适用范围广,随距离增加水下成像质量急剧下降。但在近距离范围内视觉仍能为峁高分辨率、高精度、较完整的环境信息。因此,在幕厥罩校芯咳绾卫檬泳跬瓿葾的导引就具有积极的实际意义。本论文正是从这一实际需求出发,针对水下环境特点,研究了渴泳醯家械墓丶际酰⒃谑笛槭医辛搜橹な匝椤双目视觉的开创性工作是从世纪年代中期开始的。美国这标志着双目立体视觉技术的诞生,并在随后的年中迅速发展成一门新的学科。特别是年代末,等人创立的视觉计算理论对双目立体视觉的第一阶段是要素图,它由二维图像中的边缘点、直线段、曲线、顶点、纹理等基本几何元素或特性缤枷癖咴祷叶缺浠剩咴档募负翁卣骰蛘第二阶段是维图,它是一种形象的说法,即部分的、不完整的三维信息描述图,是要素图和三维图像模型之间的中间层次,包含物体表面的局很大。但它并不能完全排除存在其他物体的可能性。·在近距离存在盲区。道精确的目标深度和方