水下目标搜索与识别系统一般分为光视觉系统和声视觉系统,当距离物体十米以内,一般采用光视觉系统,当距离物体大于十米以上时则用声视觉系统。当前流行的趋势是采用激光的方式来进行目标搜索与识别。
一、光视觉系统
传统的光视觉系统包括水下摄像机、照明等设备用来满足获取光学图像和视频信息等基本的要求。而现在的光视觉系统不仅要求满足上述要求,还要求具备对图像和视频信息进行处理、特征提取以及分类识别的功能。总之,只能水下机器人中光视觉系统的使命是:快速、准确德获取水下目标的相关信息,并对信息进行实时处理,将处理结果反馈给计算机,从而指导机器人进行正确的作业。
水下光视觉系统主要分为三大块:①底层模块图像采集系统,包括专用水下CCD感光摄像头和图像采集卡,这部分属于硬件部分;②中层模块:图像处理,包括图像预处理、图像分割、特征提取、根据目标模型进行学习,形成知识库和逻辑推理机制,得到单幅图像的初步理解和评价。③高层模块:分类是水下目标识别最为核心的技术,也是最终实现部分。
⒈ 硬件组成
光视觉系统硬件包括光视觉计算机、水下CCD摄像头、云台和辅助照明灯。光视觉计算机完成视觉建模、高层视觉信息处理和理解、与机器人主控计算机的网络通讯,实时监控系统每个时间节拍的运行状态与处理参数。
⒉ 软件体系
水下光视觉系统的软件体系涵盖了两个部分:中层模块和高层模块。中层模块主要负责图像处理工作(图像处理一般包括图像预处理、图像分割和特征提取三方面)。高层模块是水下目标识别系统的最终实现部分,一般采用的是神经网络识别算法进行识别分类。
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