基于视觉的AUV末端回收导引方法研究

来源：计算机测量与控制杂志2024年第9期北京时间：

作者：普勇博,齐向东,张海龙,张涛

单位：中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室 太原市 030051

摘要：水下自主无人潜航器(AUV,Autonomous Underwater Vehicle)由于其具备高隐蔽性,超机动性等特点,是如今探索海洋的重要工具。作为自主机器人,AUV如何自主定位回收至坞站是研究中必不可少的环节。依托于实验室独创的四桨无舵矢量推进型AUV,通过改进Canny边缘检测,采用自适应阈值方法动态调整轮廓,在阈值最优时采用最小外接圆方法确定圆心。经Unity3D仿真和水池试验可知,该方法简单实用,鲁棒性强,且相比于传统的AUV形式以及传统的图像识别方法,该新型AUV在基于单目视觉的自适应阈值分割检测方法下,水下末端导引对接精度(优于20 cm)和对接成功率(大于80%)上均得到了大幅度的提高,在实际应用中对 AUV能源补给、数据下载 /上传、设备检修等具有重要的应用价值。

关键词：新型AUV;回收对接;Unity3D仿真;自适应阈值;单目视觉;图像处理

基金资助：水声对抗技术国防科技重点实验室(2023JCJQLB3302)；山西省科技创新人才团队专项资助(202304051001030)