圖像處理在ROV導(dǎo)航中的應(yīng)用.pdf

1、海底管道是海上、油氣田開(kāi)發(fā)工程的重要組成部分。在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，其材料因?yàn)楦鞣N原因會(huì)產(chǎn)生各種性質(zhì)和特點(diǎn)的缺陷，這些缺陷將可能嚴(yán)重影響海洋石油設(shè)施的安全。因此，海底油氣管線的檢測(cè)尤為重要。目前這種探測(cè)主要采用攜帶必要探測(cè)設(shè)備ROV來(lái)代替人工完成管道檢測(cè)任務(wù)。在探測(cè)過(guò)程中，就要保證ROV持續(xù)沿著管道行走以達(dá)到獲取管道狀態(tài)數(shù)據(jù)的目的，因此，ROV的導(dǎo)航成為探測(cè)的關(guān)鍵。本文研究是ROV的視覺(jué)導(dǎo)航。 本文是利用ROV上搭載的水下微光攝像

2、機(jī)和剖面聲納，獲取海底管道光圖像序列數(shù)據(jù)、聲納數(shù)據(jù)。對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的處理，加上三維磁探儀為輔助，以獲得海底管道的走向和狀態(tài)信息，達(dá)到對(duì)ROV的視覺(jué)導(dǎo)航和管道探測(cè)的目的。論文主要內(nèi)容如下： 1．對(duì)ROV及其導(dǎo)航技術(shù)、實(shí)時(shí)圖像序列處理的發(fā)展及其應(yīng)用、圖像處理的各種方法、水下管道微光視頻及聲納特點(diǎn)等進(jìn)行了闡述； 2．給出視覺(jué)導(dǎo)航所用的視頻圖像數(shù)據(jù)和聲納數(shù)據(jù)的獲得方法； 3．針對(duì)實(shí)時(shí)和準(zhǔn)確性的要求，提出了使用實(shí)時(shí)圖

3、像序列處理進(jìn)行ROV視覺(jué)導(dǎo)航的具體方案。在研究了圖像處理的各種方法后，給出并具體闡述了圖像序列實(shí)時(shí)處理(預(yù)處理、分析和識(shí)別)的最終方法，如濾波、還原、運(yùn)動(dòng)分析、分割、區(qū)域處理等； 4．給出聲納數(shù)據(jù)處理方法，以獲取海底和管道的相對(duì)位置： 5．給出對(duì)實(shí)驗(yàn)室中視頻圖像序列、聲納數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理結(jié)果； 6．根據(jù)以上獲得的信息，以三維磁探儀獲得的海底磁力值為輔助信息，得到最終的導(dǎo)航信息，并將其傳給ROV控制部分以實(shí)現(xiàn)對(duì)ROV