AUV前視聲納成像與掃描匹配方法研究.pdf

1、對(duì)水下機(jī)器人技術(shù)的研究程度和應(yīng)用水平是衡量一個(gè)國家在海洋開發(fā)利用方面綜合實(shí)力的重要依據(jù)。在復(fù)雜的水下環(huán)境中,自主式水下機(jī)器人(AUV)要實(shí)現(xiàn)高層次的自治,首先必須具備獨(dú)立的視覺系統(tǒng)與自定位系統(tǒng)。聲納傳感器在水下與其他設(shè)備相比有無可比擬的優(yōu)越性,因此成為構(gòu)建AUV“聲視覺”系統(tǒng)的重要組成部分。
　　本文首先針對(duì)所使用的852型前視成像聲納重點(diǎn)介紹其工作原理和回波信息,包括具體參數(shù)和數(shù)據(jù)格式等。在充分了解這些信息后介紹回波數(shù)據(jù)從采集、

2、解析到可視化的詳細(xì)流程。
　　其次,在對(duì)原始聲學(xué)圖像處理方面,首先分析圖像存在的主要問題,即包含噪聲較多和會(huì)因漂移產(chǎn)生畸變。針對(duì)高噪聲的特點(diǎn)本文采取直接處理單個(gè)波束數(shù)據(jù)的方法最大限度保留信息完整,然后通過二值化等圖像增強(qiáng)手段降低背景噪聲,結(jié)合邊緣檢測技術(shù)對(duì)滿足閾值要求的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行篩選,最后得到清晰準(zhǔn)確的輪廓圖像。
　　然后,為了減小圖像畸變對(duì)后續(xù)掃描匹配的影響,本文嘗試在聲納成像過程中引入航位推算技術(shù)。利用卡爾曼濾波不斷更新