基于前視聲納的水下多目標(biāo)探測技術(shù)研究.pdf

1、水下目標(biāo)探測與特征提取技術(shù)是水下機(jī)器人進(jìn)行水下作業(yè)的重要組成部分,聲納系統(tǒng)作為水下機(jī)器人的視覺系統(tǒng)之一,為水下機(jī)器人的作業(yè)與避障提供信息。聲納系統(tǒng)獲取的聲納圖像與光學(xué)圖像具有較大差異,故圖像處理方法也有所不同。
　　本課題來源于國家自然科學(xué)基金“基于視覺-接近覺的水下多目標(biāo)定位方法研究”,研究內(nèi)容是其重要組成部分,本課題的研究是以微小型水下機(jī)器人“OUTLAND1000”構(gòu)建的水下作業(yè)試驗(yàn)平臺為對象,在其艏部配備有一個單波束機(jī)械掃

2、描前視聲納,基于聲視覺系統(tǒng)對水下多目標(biāo)進(jìn)行探測。
　　首先分析了該前視聲納的通信協(xié)議,通過RS485轉(zhuǎn)RS232串口實(shí)現(xiàn)了個人計(jì)算機(jī)與聲納系統(tǒng)的通信,通過軟件編程對其進(jìn)行二次開發(fā),從而獲得具體的回波數(shù)據(jù);然后采用坐標(biāo)變換方法與波束內(nèi)插方法生成聲納圖像,利用分段線性灰度變換、中值濾波、Otsu自適應(yīng)閾值分割、圖像形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算對其進(jìn)行預(yù)處理,其中閾值分割采用了一種改進(jìn)的二維簡化為一維Otsu自適應(yīng)閾值分割算法,該算法大大縮短了二維Ot