水下機器人視覺系統(tǒng)圖像處理研究.pdf

1、人類地球的七成以上都是由海水覆蓋，海洋生態(tài)資源的使用對于全球經(jīng)濟起著至關(guān)重要的作用。近幾個世紀(jì)，由于人口數(shù)量的驟增，人類面臨著嚴(yán)重的資源匱乏問題。世界各國都加強了對海洋環(huán)境的探索、海洋科技的發(fā)展和海洋資源的利用。人類社會資源的可持續(xù)發(fā)展要求人們必須加大對海洋產(chǎn)業(yè)的開發(fā)利用。其中，水下機器人技術(shù)是人類借助現(xiàn)代科技技術(shù)來探測神秘海底世界的重要手段之一。為了更好的發(fā)展水下機器人技術(shù)，人們需要開發(fā)更為先進(jìn)的水下機器視覺技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確清晰的海底資源

2、探測和開采。因而，水下目標(biāo)圖像清晰化的處理技術(shù)在海底勘探、水下物體軌跡跟蹤、定位等領(lǐng)域中至關(guān)重要。
　　光通過水體介質(zhì)傳播過程中的衰減，為水下圖像成像帶來了一系列的問題。水下目標(biāo)在成像時會受到海水水質(zhì)及懸浮物等物理性質(zhì)的影響，使采集到的圖像模糊、對比度較差。水下視頻與圖像增強算法的研究，一直是機器視覺領(lǐng)域中備受關(guān)注的方向，具有十分重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。
　　本課題從水下機器視覺系統(tǒng)的外部機械安裝和視覺系統(tǒng)圖像清晰化處

3、理兩條技術(shù)路線出發(fā)，解決水下機器人視覺系統(tǒng)中遇到的難題。針對水下圖像成像過程中遇到的問題進(jìn)行分析，確定影響水下機器視覺系統(tǒng)進(jìn)行拍攝的關(guān)鍵因素，結(jié)合實驗結(jié)果分析，給出了較為實際的一種處理思路。設(shè)計并優(yōu)化了一種新的圖像處理算法，通過實驗驗證取得了良好的效果，對水下機器人視覺系統(tǒng)的研究提供了指導(dǎo)性建議。通過對比度的調(diào)整實現(xiàn)了水下圖像可視度的增強和圖像細(xì)節(jié)信息的有效放大，使得由于水底光照不均勻帶來的問題能得到有效緩解。
　　本文利用水下機