研究目的
提出一种基于单目视觉的鲁棒目标跟踪系统,用于提升??厍彼鳎≧OV)的智能水平和自主作业能力,尤其适用于水下应用场景。
研究成果
实验结果表明,该目标跟踪系统能有效利用单目视觉实现水下目标追踪与距离测量。后续工作将在实际水下环境中对ROV进行测试,以进一步验证并改进该系统。
研究不足
该系统尚未在ROV的水下环境中进行测试,仅在受控的室内水箱中进行了验证。潜在的优化方向包括在ROV上实现实时运行以及应对更复杂的水下环境。
1:实验设计与方法选择:
系统采用Camshift算法进行目标跟踪,基于MAI的算法进行距离测量。通过单目相机实时图像处理来跟踪移动目标并测量水下距离。
2:样本选择与数据来源:
实验在静水室内游泳水箱中以乒乓球为目标进行。由相机拍摄图像并进行处理。
3:实验设备与材料清单:
带推进器的ROV、传感器(数字水平仪、九轴陀螺仪、泄漏检测装置)、相机、控制器(Jeston Tx2、stm32F429)、用于图像传输的个人电脑以及一个乒乓球。
4:stm32F429)、用于图像传输的个人电脑以及一个乒乓球。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:操作员选择目标;Camshift跟踪目标并找到质心;MAI算法还原图像并计算距离系数;通过校准将距离系数与实际距离关联;实验验证跟踪和距离测量。
5:数据分析方法:
记录实验数据并使用Matlab进行分析,进行曲线拟合和误差率计算。
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Jeston Tx2
Tx2
Jeston
Main controller for target tracking and distance measurement.
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stm32F429
F429
STM32
Controller for moving the ROV.
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camera
Used to capture real-time images for target tracking and distance measurement.
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digital level gauge
Underwater sensor for level measurement.
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nine-axis gyroscope
Underwater sensor for orientation and motion sensing.
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leakage detection devices
Underwater sensor for detecting leaks.
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thruster
Used for propulsion and control of the ROV movement.
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