自动避碰的无线遥控无人潜水器和自动避碰方法技术

本申请涉及自动避碰的无线遥控无人潜水器和自动避碰方法，该方法应用于无线遥控无人潜水器，所述无线遥控无人潜水器包括安装在侧面的图像采集装置以及与其对应的光源，所述方法包括：在两侧狭小的水域环境中，获取图像采集装置采集的对应光源照射在障碍物上的图像；对图像进行处理，获得图像中光斑区域的面积；以及在光斑区域的面积大于预设面积阈值的情况下发出避碰运动的指令，指示无线遥控无人潜水器在不改变航向的情况下向图像采集装置所在侧的相反方向运动。根据本申请的方案，无线遥控无人潜水器只需通过光源在障碍物上的光斑的大小来判断是否离障碍物过近，无需识别高精度的图像，实现两侧狭小水域的避障目的。实现两侧狭小水域的避障目的。实现两侧狭小水域的避障目的。

【技术实现步骤摘要】
自动避碰的无线遥控无人潜水器和自动避碰方法


[0001]本申请涉及无人潜水器
，尤其涉及一种自动避碰的无线遥控无人潜水器和自动避碰方法。

技术介绍

[0002]当前，在港口使用无线遥控无人潜水器作业时，经常会需要通过一些狭小的空间，比如船体和船体之间、或者船体和岸堤之间，需要防止无线遥控无人潜水器与其他障碍物之间碰撞。
[0003]现有设计中，常用GPS定位的方式保证无线遥控无人潜水器的安全通过。然而，在有障碍物遮挡时，GPS提供的位置精度就会变得很差，此时为了保证无线遥控无人潜水器的安全通过，通常需要人为控制或自动避碰的方式。人为控制的方式是通过通信网络将控制信号发送至无人潜水器。但是，在铁质船只中间，通信网络信号的覆盖也可能不够稳定，导致人为控制也变得难以实现或者效果不理想。
[0004]对于自动避碰，现有技术通常高精度图像的方法，该方法要做图像识别，需要对图像得质量有很高的要求，对采集的图像进行预处理，然后使用相对复杂得算法或者深度学习方法进行目标识别。

技术实现思路

[0005]专利技术人发现，高精度图像的方法主要用于精确度要求较高，计算性能可以扩展的场景。然而，在无人潜水器的工作场景，特别时港口，水质秽浊，能见度基本在1米以内，采用高精度图像的方法难以获得满意的图像质量，并且无人潜水器本体的计算能力有限，难以满足该方法计算性能的要求。另外，可以考虑在无人潜水器上搭载多个测距装备来提供避碰的信息，这样做的话，一方面，测距装置价格高，需要更多的水密连接，对无人潜水器的舱体接口要求更高，体积、重量都会成倍增加，成本也较高；另一方面，无人潜水器的搭载能力有限，如果搭载了多个测距装备就没有空间搭载其他装备，而且搭载的装备过多，也会影响无人潜水器的灵活性。
[0006]有鉴于此，本申请提供了一种自动避碰的无线遥控无人潜水器和自动避碰方法，无线遥控无人潜水器具有图像采集装置和对应安装的光源，图像采集装置采集光源在障碍物上反射的光斑的大小，将反射的光斑的大小与预设的光斑的大小的阈值进行比较，判断无人潜水器是否距离障碍物过近，在过近的情况下反向移动无人潜水器，从而实现自动避障。
[0007]根据本申请的第一个方面，提供一种自动避碰方法，应用于无线遥控无人潜水器，所述无线遥控无人潜水器包括安装在侧面的图像采集装置以及与所述图像采集装置对应的光源，所述方法包括：在两侧狭小的水域环境中，获取所述图像采集装置采集的对应光源照射在障碍物上的图像；
对所述图像进行处理，获得所述图像中光斑区域的面积；以及在所述光斑区域的面积大于预设面积阈值的情况下发出避碰运动的指令，指示所述无线遥控无人潜水器在不改变航向的情况下向所述图像采集装置所在侧的相反方向运动。
[0008]根据本申请的第二个方面，提供一种自动避碰的无线遥控无人潜水器，其包括安装在侧面的图像采集装置、与所述图像采集装置对应的光源以及处理装置，其中：所述图像采集装置用于采集对应光源照射在障碍物上的图像；所述处理装置用于执行如第一个方面所述的方法。
[0009]根据本申请的第三个方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，存储有计算机指令，当所述计算机指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如第一个方面所述的方法。
[0010]根据本申请的第四个方面，提供一种非瞬时性计算机存储介质，存储有计算机程序，当所述计算机程序被多个处理器执行时，使得所述处理器执行如第一个方面所述的方法。
[0011]根据本申请提供的自动避碰的无线遥控无人潜水器和自动避碰方法，通过将图像采集装置采集的光源在障碍物上反射的光斑的大小与预设的光斑的大小的阈值进行比较，判断无人潜水器是否距离障碍物过近，在安全距离的情况下继续行驶，在过近的情况下向远离障碍物的方向移动无人潜水器，从而实现自动避障，实现两侧狭小水域的避障目的。而且，无线遥控无人潜水器只需对应图像采集装置安装光源，实现成本低，而且只需要识别光斑的大小，无需识别高精度的图像，对无人潜水器的计算性能的要求不高，降低了无人潜水器硬件配置的要求。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图，而并不超出本申请要求保护的范围。
[0013]图1是根据本申请实施例的无线遥控无人潜水器通过狭窄空间的示意图。
[0014]图2是根据本申请实施例的无线遥控无人潜水器的结构示意图。
[0015]图3是根据本申请实施例的自动避碰方法的流程图。
[0016]图4是本申请提供的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0018]专利技术人根据对现场工控的分析，在通过狭窄空间的时候，无线遥控无人潜水器的
运动航向是基本固定的，主要是浪涌推动无人潜水器左右移动，可能会发生碰撞。本申请的方案是基于无人潜水器上自带的图像采集装置（例如摄像机）以及相应的光源（绿色光束），在没有障碍物时，采集的图像中不会出现亮斑，靠近障碍物时出现明显亮斑。实时获取采集的图像数据，对图像的特征值进行简单分析，判断当前无人潜水器是否距离障碍物过近，在过近时通过朝障碍物的相反方向移动无人潜水器来实现避碰。
[0019]图1是根据本申请实施例的无线遥控无人潜水器通过狭窄空间的示意图。如图1所示，无线遥控无人潜水器正在通过船体与岸堤之间的狭窄空间。无线遥控无人潜水器具有图像采集装置以及与图像采集装置对应的光源。在通过狭窄空间之前进行标校，具体来说，设定无人潜水器与障碍物之间的最小安全距离，将无人潜水器移动至距离障碍物该最小安全距离的地点，通过图像采集装置获得光源照射在障碍物上的图像，无人潜水器对图像进行处理获得光源在图像的光斑区域的面积，作为预设面积阈值。
[0020]在收到控制中心发送的行驶至目标位置的指令时，无线遥控无人潜水器开始按照预设的路径进行移动。通过狭窄空间的过程中，无线遥控无人潜水器的图像采集装置实时采集光源照射区域的图像。光源在照射到障碍物（例如船体或岸堤）时，反射的图像会出现光斑，通过对图像进行处理，获得光斑区域的面积，将该光斑区域的面积与之前获得的预设面积阈值进行比较。如果该光斑区域的面积不大于之前获得的预设面积阈值，说明暂时没有碰撞的危险，无人潜水器继续按照预设的路径航行；而如果该光斑区域的面积大于之前获得的预设面积阈值，说明存在与障碍物碰撞的危险，无人潜水器向该图像采集装置所在侧的相反方向运动。
[0021]根据本申请的一个方面，提供一种无线遥控无人潜水器。图2是根据本申请实施例的无线遥控无人潜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动避碰方法，应用于无线遥控无人潜水器，所述无线遥控无人潜水器包括安装在侧面的图像采集装置以及与所述图像采集装置对应的光源，所述方法包括：在两侧狭小的水域环境中，获取所述图像采集装置采集的对应光源照射在障碍物上的图像；对所述图像进行处理，获得所述图像中光斑区域的面积；以及在所述光斑区域的面积大于预设面积阈值的情况下，发出避碰运动的指令，指示所述无线遥控无人潜水器在不改变航向的情况下向所述图像采集装置所在侧的相反方向运动。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：获取所述预设面积阈值，包括：将所述无线遥控无人潜水器处于离障碍物设定距离处采集的图像的光斑区域的面积确定为预设面积阈值。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在所述光斑区域的面积不大于所述预设面积阈值的情况下，发出继续航行的指令，指示所述无线遥控无人潜水器按照预设的路径继续航行。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述面积不大于所述预设面积阈值的情况下，发出继续航行的指令包括：在发出所述避碰运动的指令后，实时获取所述图像采集装置采集的图像并计算图像光斑区域的面积，在图像光斑区域的面积不大于所述预设面积阈值的情况下发出继续航行的指令，指示所述无线遥控无人潜水器按照预设的路径继续航行。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在相对侧的图像采集装置采集的各自对应光源照射...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏建仓，侯明波，赵国腾，张增虎，徐俊博，潘世亮，
申请(专利权)人：深之蓝海洋科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：