在本文中，研究人員提出了***種基于視覺(jué)的引導(dǎo)方法，使用鎖定檢測(cè)以減輕濁度的影響，同時(shí)屏蔽雜光和噪聲。鎖定檢測(cè)方法鎖定位于對(duì)接站燈標(biāo)的閃爍頻率，并消除其他頻率無(wú)用光的影響。該方法使用兩個(gè)固定頻率發(fā)光的信標(biāo)，安裝在模擬對(duì)接站和***個(gè)sCMOS相機(jī)（鑫圖Dhyana 400BSI）上。概念驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠識(shí)別不同濁度下的信標(biāo)，并能有效地剔除不需要的雜散光，而且不需要對(duì)基于視覺(jué)的引導(dǎo)算法做單獨(dú)的圖像處理。

圖1 鎖定檢測(cè)原理

圖 (a) 在清澈的水中拍攝的帶有有源光信標(biāo)的原始圖像，調(diào)制頻率為63 Hz，安裝在中間的模擬停靠站上，兩個(gè)背景光源發(fā)射頻率為55 Hz和0 Hz。

圖 (b) 將鎖相檢測(cè)后的二值化結(jié)果應(yīng)用于63hz。

圖 (c) 將鎖定檢測(cè)后的二值化結(jié)果應(yīng)用于55hz。

鑫圖相機(jī)推薦

視覺(jué)導(dǎo)航技術(shù)配合計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法能夠在定位精度高、不易被外部探測(cè)、可執(zhí)行多任務(wù)等方面優(yōu)于其他導(dǎo)航技術(shù)，但在水下環(huán)境中會(huì)受到光線的衰減和散射。此外，水下機(jī)器人在深海中吹起的泥漿會(huì)造成渾濁，這使得基于視覺(jué)方法的適用性更具挑戰(zhàn)性。Dhyana 400BSI相機(jī)供了實(shí)驗(yàn)所需的靈活性，具有高速和高信噪比，能夠在噪聲中提取微弱的信號(hào)，配合軟件獲取圖像的拍攝時(shí)間序列以實(shí)現(xiàn)lock-in time檢測(cè)。