图像清晰化分析系统的制作方法_3

文档序号:9288810阅读:来源:国知局
所述第二相对距离和所述辅助照明亮度去除所述背景剥离图像中因为辅助照明子设备照射而在前方目标上形成的散射光成份,以获得清晰化背景剥离图像;所述目标识别子设备与所述散射光滤除子设备和所述移动硬盘连接,将所述清晰化背景剥离图像与灰度化岩石模版匹配,匹配成功,则发出岩石获取信号,将所述散射光滤除子设备中被匹配出的岩石子图像分割并输出,匹配识别,则发出无岩石信号。
[0031]所述分析系统还包括:岩石状态分析设备,与所述清晰化识别设备和所述超声波测距子设备分别连接,当接收到所述岩石获取信号时,基于所述第一相对距离和所述岩石子图像占据所述水下图像的面积百分比计算水下岩石横向面积,基于所述第一相对距离和所述岩石子图像纵向高度占据所述水下图像纵向高度的高度百分比计算水下岩石高度,基于所述第一相对距离和所述岩石子图像横向宽度占据所述水下图像横向宽度的宽度百分比计算水下岩石宽度。
[0032]所述单片机与所述水下摄像机、所述北斗星定位设备、所述声纳探测设备、所述超声波测距子设备、所述清晰化识别设备和所述三个直流电机分别连接,用于监视所述三个直流电机的工作状态,还用于在接收到所述岩石获取信号时,启动所述北斗星定位设备、所述声纳探测设备、所述超声波测距子设备以接收所述北斗星定位数据、所述第二相对距离和所述第一相对距离,基于所述北斗星定位数据、所述第二相对距离和所述第一相对距离计算并输出岩石定位数据,并通过电缆将所述水下图像、所述清晰化背景剥离图像和所述岩石定位数据传输到岸基处理设备;所述单片机在接收到所述无岩石信号时,关闭所述北斗星定位设备、所述声纳探测设备、所述超声波测距子设备。
[0033]所述单片机还与所述岩石状态分析设备、所述清晰化识别设备和所述移动硬盘分别连接,当接收到所述岩石获取信号时,将所述水下岩石横向面积与所述岩石面积阈值比较,所述水下岩石横向面积小于等于所述岩石面积阈值则发出挖掘驱动信号,所述水下岩石横向面积大于所述岩石面积阈值则进入躲避工作模式。
[0034]所述单片机在所述躲避工作模式中执行以下操作:当所述水下岩石高度小于等于所述岩石高度阈值时则发出上升驱动信号,当所述水下岩石高度大于所述岩石高度阈值时,进一步判断所述水下岩石宽度和所述岩石宽度阈值的比较结果:当所述水下岩石宽度小于等于所述岩石宽度阈值时则发出左右绕行驱动信号,否则,发出后退驱动信号。
[0035]所述单片机还与所述三个直流电机连接,以将所述上升驱动信号、所述左右绕行驱动信号或后退驱动信号发送到所述三个直流电机;所述单片机还与所述挖掘驱动器连接,以将所述挖掘驱动信号发送到所述挖掘驱动器。
[0036]可选地,在所述用于潜水器的岩石图像清晰化分析系统中:所述岸基处理设备位于水上船舶或岸边位置,通过电缆与所述单片机连接;所述单片机为AT89C51 ;所述灰度化处理子设备、所述图像分割子设备、所述背景估计子设备、所述背景剥离子设备、所述散射光滤除子设备和所述目标识别子设备集成在一块集成电路板上;所述单片机还实时监控自身的资源占用百分比;所述单片机在自身的资源占用百分比小于预定百分比阈值时,替换所述背景估计子设备的全部操作;所述单片机在自身的资源占用百分比大于等于预定百分比阈值时,退出对所述背景估计子设备的全部操作的替换。
[0037]另外,CMOS传感器也可细分为被动式像素传感器(Passive Pixel Sensor CMOS)与主动式像素传感器(Active Pixel Sensor CMOS)。
[0038]被动式像素传感器(Passive Pixel Sensor,简称PPS),又叫无源式像素传感器,他由一个反向偏置的光敏二极管和一个开关管构成。光敏二极管本质上是一个由P型半导体和N型半导体组成的PN结,他可等效为一个反向偏置的二极管和一个MOS电容并联。当开关管开启时,光敏二极管与垂直的列线(Column bus)连通。位于列线末端的电荷积分放大器读出电路(Charge integrating amplifier)保持列线电压为一常数,当光敏二极管存贮的信号电荷被读出时,其电压被复位到列线电压水平,与此同时,与光信号成正比的电荷由电荷积分放大器转换为电荷输出。
[0039]主动式像素传感器(Active Pixel Sensor,简称APS),又叫有源式像素传感器。几乎在CMOS PPS像素结构发明的同时,人们很快认识到在像素内引入缓冲器或放大器可以改善像素的性能,在CMOS APS中每一像素内都有自己的放大器。集成在表面的放大晶体管减少了像素元件的有效表面积,降低了 “封装密度”,使40%?50%的入射光被反射。这种传感器的另一个问题是,如何使传感器的多通道放大器之间有较好的匹配,这可以通过降低残余水平的固定图形噪声较好地实现。由于CMOS APS像素内的每个放大器仅在此读出期间被激发,所以CMOS APS的功耗比CXD图像传感器的还小。
[0040]采用本发明的用于潜水器的岩石图像清晰化分析系统,针对现有技术中潜水器适应水下环境能力差的技术问题,通过改造现有潜水器的结构,引入清晰化处理设备以去除散射光干扰,同时引入高精度的岩石识别技术,以制定适宜的岩石躲避和处理策略,从而在整体上提高了潜水器的安全性能。
[0041]可以理解的是,虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种用于潜水器的岩石图像清晰化分析系统,所述分析系统包括潜水器主体、清晰化识别设备和单片机,所述清晰化识别设备和所述单片机都位于所述潜水器主体上,所述清晰化识别设备用于对水下图像执行清晰化处理,并检测水下是否存在岩石,所述单片机与所述清晰化识别设备连接,用于在确定存在岩石时对岩石相关信息进行处理,并将处理结果传送到水上。2.如权利要求1所述的用于潜水器的岩石图像清晰化分析系统,其特征在于,所述分析系统还包括: 挖掘设备,设置在所述潜水器主体上,包括挖掘电机和挖掘驱动器,所述挖掘驱动器与所述挖掘电机连接,用于对前方岩石进行挖掘; 水下摄像机,包括半球形防水透明罩、辅助照明子设备、C⑶视觉传感器和超声波测距子设备,所述半球形防水透明罩用于容纳所述辅助照明子设备和所述CCD视觉传感器,所述超声波测距子设备用于测量所述潜水器主体距离前方岩石的距离,并作为第一相对距离输出,所述辅助照明子设备为所述CCD视觉传感器的水下拍摄提供辅助照明,所述CCD视觉传感器对前方目标拍摄以获得包含前方目标的水下图像; 所述潜水器主体包括支架、左压力克透明筒、右压力克透明筒、连接箍、储物台、机械臂、机械手、隔水密封筒、横向螺旋桨、竖向螺旋桨、纵向螺旋桨和三个直流电机,所述支架用于将所述潜水器主体固定在水下,所述连
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1