一种基于光信标融合感知的AUV垂直接驳方法技术

本发明专利技术公开了一种基于光信标融合感知的AUV垂直接驳方法，包括：(1)通过惯导单元和深度计获取当前AUV的惯导信息和深度；(2)对相机进行标定后获取接驳基站上光信标位置的实时图像信息；(3)将惯导单元、深度计和水下相机进行时间同步；(4)基于惯导信息与图像雅可比矩阵，在当前位置基础上对下一时刻的光信标进行位置预测；(5)在目标检测模型中引入TensorRT，通过对图像的目标检测对光信标进行位置测量；(6)通过无迹卡尔曼滤波器融合步骤(4)和(5)的结果，得到光信标位置的最优估计；(7)根据光信标位置计算AUV与接驳基站之间的接驳目标，进而完成对接。本发明专利技术，可以有效应对光源干扰、光信标遮挡等现有方案无法应对的场景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水下机器人自主对接，尤其是涉及一种基于光信标融合感知的auv垂直接驳方法。

技术介绍

1、自主水下机器人(autonomous underwater vehicle：auv)是海洋中物产资源勘探、环境状态监测的主要工具与载体，其在特殊环境下的长期自主作业特性能够有效地满足各类科研需求。然而，由于auv自身携带能源有限，因此必须定期返回基站进行能量补充。在auv自主对接基站的过程中，auv对于基站引导灯的识别与定位至关重要，否则可能造成auv能量耗尽甚至丢失的严重后果。

2、公开号为cn113034399a的中国专利文献公开了基于双目视觉自主式水下机器人回收导引伪光源去除方法，公开号为cn113901870a的中国专利文献公开了基于自适应阈值图像二值化的auv水下对接导引灯光信号提取与识别方法，公开号为cn113034590a的中国专利文献公开了基于视觉融合的auv动态对接定位方法，公开号为cn117647998a的中国专利文献公开了一种基于动态视觉传感器的水下航行器接驳方法和系统。

3、现有公开技术全部基于纯视觉方案进本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于光信标融合感知的AUV垂直接驳方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于光信标融合感知的AUV垂直接驳方法，其特征在于，步骤(2)中，使用张氏标定法获得水下相机内参。

3.根据权利要求1所述的基于光信标融合感知的AUV垂直接驳方法，其特征在于，步骤(3)中，将惯导单元、深度计和水下相机的进行时间同步的具体方法为：

4.根据权利要求1所述的基于光信标融合感知的AUV垂直接驳方法，其特征在于，步骤(4)中，光信标在相机坐标系{C}中为Lc(xc,yc,zc)，投影到图像坐标系{I}中的坐标为Li(xi,yi)，图像雅可比矩阵...

【技术特征摘要】

1.一种基于光信标融合感知的auv垂直接驳方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于光信标融合感知的auv垂直接驳方法，其特征在于，步骤(2)中，使用张氏标定法获得水下相机内参。

3.根据权利要求1所述的基于光信标融合感知的auv垂直接驳方法，其特征在于，步骤(3)中，将惯导单元、深度计和水下相机的进行时间同步的具体方法为：

4.根据权利要求1所述的基于光信标融合感知的auv垂直接驳方法，其特征在于，步骤(4)中，光信标在相机坐标系{c}中为lc(xc,yc,zc)，投影到图像坐标系{i}中的坐标为li(xi,yi)，图像雅可比矩阵jimg的表示形式如下：

5.根据权利要求1所述的基于光信标融合感知的auv垂直接驳方法，其特征在于，步骤(5)中，目标检测模型采用yolov8网络，tensorrt通过重构网络模型的内部结构来加速推理过程，包括垂直融合和水平融合；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈燕虎，张所航，钱士庞，费新宇，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：