一种基于反光带方案的ARV对接视觉定位算法

• 作者: 殷国程 吴超
• 来源期刊: 机器人
• 学科: 工学
• 关键词: 自主遥控潜水器 单目视觉定位 水下对接 图像处理 鲸鱼优化算法
• 年，卷（期）: 2022,（5）
• 所属期刊栏目: 论文与报告
• 页码范围: 574-588
• 页数: 14页
• 分类号: TP242.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.13973/j.cnki.robot.210283

摘要

针对自主遥控潜水器（ARV）近距离水下对接面临的定位方法效果不佳、定位信息误差较大等问题，设计了一种基于反光带方案的水下视觉定位算法。首先提出一种基于Q学习的混合鲸鱼优化算法（QHWOA）来提高算法的收敛精度和收敛速度，并以中继器对接口外布置的反光带为目标，利用QHWOA算法优化Otsu目标函数分割对接图像；然后提出基于PCA（主成分分析）降维法的关键点提取算法来提取关键轮廓与关键点；最后采用SRPnP算法解算ARV与中继器的相对位姿。通过水下对接实验进行关键点像素提取误差和视觉定位误差的计算，结果表明定位误差满足水下对接的精度要求。该算法能够在ARV水下对接时输出有效定位信息，引导ARV与中继器对接。