水面無人艇視覺臨場感遙操控技術(shù)研究.pdf

1、近些年來越來越多的無人裝備開始應(yīng)用在軍事、救援和探測等領(lǐng)域，并取得了較好的應(yīng)用效果。在自動(dòng)化得到極大應(yīng)用的今天，水面無人艇自動(dòng)化程度也不斷的在提高,出現(xiàn)了許多采用自主避障技術(shù)的無人艇。但是在進(jìn)行偵查、海上搜救、內(nèi)河航行和港口巡邏等任務(wù)時(shí)，人工遙控模式將發(fā)揮出更好的效果。本文旨在對水面無人艇視覺臨場感遙操控系統(tǒng)進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)出一種操作便捷、符合“人-機(jī)-環(huán)”系統(tǒng)工程的水面無人艇遙操控系統(tǒng)，并針對圖像通信占用帶寬較大的情況，設(shè)計(jì)了體感視覺臨

2、場感系統(tǒng)，即解決了通信帶寬問題，又可以像真實(shí)操船一樣操縱無人艇。
　　本文介紹了課題的背景、目的和意義，分析了國內(nèi)外“人-機(jī)-環(huán)”系統(tǒng)工程、人臉識別技術(shù)和視頻壓縮編碼的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀。首先需要為遙操控系統(tǒng)和體感式視覺臨場感系統(tǒng)設(shè)計(jì)一艘無人艇，以作為應(yīng)用平臺。在對水面無人艇系統(tǒng)的進(jìn)行功能需求分析后，制定了水面無人艇系統(tǒng)的總體方案，對艇載端設(shè)備進(jìn)行了選型與布局，并根據(jù)《機(jī)動(dòng)小艇操舵部位的視野GB/T-18815-2002》著重地對

3、艇載攝像頭布局進(jìn)行了分析。對水面無人艇遙操控系統(tǒng)和體感式視覺臨場感系統(tǒng)進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)。
　　結(jié)合“人-機(jī)-環(huán)”系統(tǒng)工程，利用設(shè)計(jì)展開法對水面無人艇操控臺進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。在閱讀了船外機(jī)技術(shù)手冊并對船外機(jī)實(shí)體進(jìn)行必要的測量后，設(shè)計(jì)水面無人艇遙操控系統(tǒng)，即利用USB操縱桿通過上位機(jī)界面和控制電路控制船外機(jī)進(jìn)行工作。
　　在研究了人臉識別技術(shù)的基本原理和基本方法后，構(gòu)造人臉識別分類器，進(jìn)行人臉識別實(shí)驗(yàn)，通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出影響人臉識

4、別準(zhǔn)確性的因素。在對體感式視覺臨場感系統(tǒng)軟件進(jìn)行功能分析后，應(yīng)用MFC并結(jié)合視頻編碼設(shè)備廠商提供的開發(fā)工具編寫體感式視覺臨場感系統(tǒng)軟件，從而實(shí)現(xiàn)視覺臨場感的生成。
　　在系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成的基礎(chǔ)上，對水面無人艇遙操控系統(tǒng)和體感式視覺臨場感系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。遙操控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中，在調(diào)試控制電路各模塊以及操控界面之后，對操縱桿控制船外機(jī)油門、檔位和升降進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明該系統(tǒng)可提高無人艇操縱的便捷性；體感式視覺臨場感系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中，在對系統(tǒng)功能進(jìn)行測