机械扫描式成像声呐的运动失真补偿方法技术

技术编号:3779080 阅读:200 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于一种图像数据处理方法,尤其涉及一种机械扫描式成像声呐的运动失真补偿方法。其目的在于为实现自主导航与定位的水下机器人提供不失真的和实时的环境目标特征。该方法包括以下步骤:成像声呐获取数据、计算机器人坐标及插值、失真补偿、点特征提取、机器人位姿估计系统处理并反馈,其用于以自主导航与定位为目标的水下自主机器人上,保证机器人能精确地感知它在环境中的位置,从而完成对其自身运动姿态的控制,以实现期望的运动轨迹。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种图像数据处理方法,尤其涉及一种机械扫描式成像声呐的运动失真补偿 方法。
技术介绍
自主式水下机器人(Autonomous Underwater Vehicles,简称AUV)要实现真正的自主 导航,很大一部分取决于它们根据所经过路线建立精确地图以及自身定位的能力。这是近年 来AUV研究领域的焦点问题,基于此人们提出了很多优秀的导航和定位方法,例如知名的"同 时定位与地图构建方法"简称SLAM方法。简单的说,导航的成功一般要包括以下四部分感 知,机器人必须能解释它的传感器信息,提取有意义的数据;定位,机器人必须确定它在环 境中的位置;认知,机器人必须决定如何行动以达到目标;运动控制,机器人必须调节它的 运动姿态,以实现期望的运动轨迹。不论采用哪种导航方法,获取AUV所在环境的背景信息 都是不可或缺的一步,它是实现机器人精确定位以及运动控制的前提。常用的采集环境背景 信息的传感器有激光扫描仪、照相机和声呐等。但是在水下环境中,使用激光是不可行的; 使用照相机也存在着很多困难,其中一项就是受照明条件的限制。声呐用于水下系统中己经 有很长一段时间了,尤其是用于AUV上,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械扫描式成像声呐的运动失真补偿方法,其特征在于该方法包括以下步骤:  (1)利用机械扫描式成像声呐获取数据:成像声呐控制系统每发射一次波束,就会返回一Ping回波数据,计算各项有关障碍物目标的参数,声呐串口返回的数据包括声呐此时的各种状态参数和该波束采用的回波强度值,并建立容量为360°扫描范围的数据缓冲区来保存声呐串口送来的每Ping数据;  (2)计算机器人坐标及插值:通过测量传感器设备采集的数据计算出机器人的位移,并以测量传感器与声呐工作频率的关系对测量传感器采集的数据做插值,当声呐每个Ping到来时取出当前时刻测量传感器计算出的机器人位移值;  (3)失真补偿:以每个Ping为单...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:何波赵帅田舒陈树娟宋沛
申请(专利权)人:中国海洋大学
类型:发明
国别省市:95[中国|青岛]

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