水下目標(biāo)的聲探測與跟蹤技術(shù)研究.pdf

1、水下目標(biāo)聲探測與跟蹤技術(shù)是水下機(jī)器人視覺領(lǐng)域的一個(gè)重要研究內(nèi)容，是AUV運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航和水下作業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一，是實(shí)現(xiàn)水下機(jī)器人避碰作業(yè)的前提。 本論文主要有兩項(xiàng)任務(wù)：一是以前視聲納為基礎(chǔ)，在pc/104硬件平臺(tái)上，利用圖像處理及跟蹤軟件模塊，開發(fā)基于實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks的聲視覺系統(tǒng)軟件。二是考慮到粒子濾波在圖像跟蹤領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，以及粒子濾波的強(qiáng)魯棒性，著重研究基于粒子濾波的聲納圖像跟蹤技術(shù)。本文具體工作內(nèi)容如下：

2、 首先，綜述了國內(nèi)外水下目標(biāo)聲探測的發(fā)展趨勢以及研究現(xiàn)狀。其次，介紹了micron DST型聲納系統(tǒng)的軟硬件和數(shù)據(jù)格式，并對(duì)聲納數(shù)據(jù)格式進(jìn)行了分析。本文首要工作是開發(fā)基于VxWorks的聲視覺系統(tǒng)軟件，它包括了：通過串口通信實(shí)現(xiàn)對(duì)聲納控制命令的傳輸；聲納數(shù)據(jù)采集模塊的實(shí)現(xiàn)；聲圖像數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理，使用圖像處理以及跟蹤算法如：坐標(biāo)變換、波束內(nèi)插、灰度級(jí)變換、中值濾波、圖像分割、全局匹配等算法，完成對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測以及跟蹤；設(shè)計(jì)socket