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博碩士論文 etd-0714108-125934 詳細資訊
Title page for etd-0714108-125934
論文名稱
Title
海底管線之視覺伺服追循
Visual Servo of Underwater Pipeline Following
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
69
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2008-07-03
繳交日期
Date of Submission
2008-07-14
關鍵字
Keywords
影像伺服、海底管線、遙控式水下無人載具
ROV, underwater pipeline, visual servo
統計
Statistics
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中文摘要
本論文提供一個以機器視覺為基礎的辨認方法,使水下無人載具達到自主辨認與追循管線的目的。此方法試圖克服深海影像照明微弱、含懸浮物雜訊的特性,並考慮管線植物附著、周圍干擾物等較不利於辨識的狀況。演算法的設計使用影像邊緣與直線特徵,先透過前處理擷取影像邊緣,再擷取邊緣影像的直線特徵。本論文專注於影像處理與機器視覺的分析,首先辨認管線在影像平面的位置,接著推算出真實座標位置做為載具導航資訊,並以光流法估測管線出現區域,提高辨認準確性。本論文的目的在於設計一個良好的辨識法,並對追循任務做初步模擬,以利後續載具控制系統的開發。
Abstract
This thesis describes a vision-based method for ROV’s underwater pipeline recognition task. In this research, we tried to overcome the poor image quality of the underwater circumstance and the condition when seaweed is in the scene. Edge information and line feature of the pipeline are used in this method. Edge image is obtained after preprocessing to extract line feature. In this thesis we focused on the recognition of pipeline, trying to provide useful navigation information for further development of the ROV’s control system.
目次 Table of Contents
第1章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 研究方法與步驟 1
1.3 文獻回顧 2
1.4 本文架構 3
第2章 邊緣-直線檢測 4
2.1 影像特性分析 4
2.2 影像前處理 5
2.3 邊緣檢測 9
2.4 影像二值化 13
2.5 二值影像處理 16
2.6 直線擬合 18
2.7 直線檢測 22
第3章 管線位置估測 26
3.1 光流的定義 32
3.2 光流的演算 32
3.3 明亮變動方程式之修正 34
3.4 以特徵為基礎的光流計算 35
3.4.1 標準差門檻法 36
3.4.2 方向特徵門檻法 37
第4章 場景模擬與驗證 39
4.1 場景模擬 39
4.2 場景要素 40
4.3 座標系統轉換 45
4.4 模擬與驗證 48
4.4.1 追循路徑規劃 48
4.4.2 基本假設 50
4.4.3 追循模擬 50
第5章 結論與建議 58
參考文獻 References
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