一种基于反光带方案的ARV对接视觉定位算法

来源：机器人杂志2022年第5期北京时间：

作者：殷国程, 吴超

摘要：针对自主遥控潜水器（ARV）近距离水下对接面临的定位方法效果不佳、定位信息误差较大等问题，设计了一种基于反光带方案的水下视觉定位算法。首先提出一种基于Q学习的混合鲸鱼优化算法（QHWOA）来提高算法的收敛精度和收敛速度，并以中继器对接口外布置的反光带为目标，利用QHWOA算法优化Otsu目标函数分割对接图像；然后提出基于PCA（主成分分析）降维法的关键点提取算法来提取关键轮廓与关键点；最后采用SRPnP算法解算ARV与中继器的相对位姿。通过水下对接实验进行关键点像素提取误差和视觉定位误差的计算，结果表明定位误差满足水下对接的精度要求。该算法能够在ARV水下对接时输出有效定位信息，引导ARV与中继器对接。

关键词：自主遥控潜水器, 单目视觉定位, 水下对接, 图像处理, 鲸鱼优化算法