基于声呐和机器视觉技术的水下机器人避障与目标跟踪研究
| 中文摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第一章 引言 | 第8-14页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第8-10页 |
| 1.1.1 水下机器人研究现状 | 第9-10页 |
| 1.2 课题研究涉及关键技术的研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.1 水下机器人自主避障的研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.2 运动目标跟踪的研究现状 | 第11-12页 |
| 1.3 本文的研究内容 | 第12页 |
| 1.4 论文结构 | 第12-14页 |
| 第二章 水下图像处理方法概述 | 第14-27页 |
| 2.1 水下相机的标定和畸变校正技术 | 第14-19页 |
| 2.1.1 水下相机的成像模型 | 第14-16页 |
| 2.1.2 水下相机的标定实验 | 第16-19页 |
| 2.2 水下图像增强方法概述 | 第19-25页 |
| 2.2.1 水下图像增强研究介绍 | 第19页 |
| 2.2.2 水下图像的颜色修正方法 | 第19-20页 |
| 2.2.3 水下图像的对比度增强方法 | 第20-21页 |
| 2.2.4 基于融合方式的水下图像增强方法 | 第21-25页 |
| 2.3 水下相机在真实水域下可视性实验 | 第25-26页 |
| 2.4 本章小结 | 第26-27页 |
| 第三章 声呐数据的获取、显示和处理技术 | 第27-34页 |
| 3.1 声呐介绍 | 第27-28页 |
| 3.2 声呐通讯协议介绍 | 第28-29页 |
| 3.3 声呐数据的获取和显示 | 第29-31页 |
| 3.4 声呐图像的预处理 | 第31-33页 |
| 3.4.1 线性灰度变换技术 | 第31-32页 |
| 3.4.2 图像滤波技术 | 第32-33页 |
| 3.5 本章小节 | 第33-34页 |
| 第四章 水下机器人运动控制器设计 | 第34-50页 |
| 4.1 水下机器人的运动学建模 | 第34-36页 |
| 4.1.1 坐标系建立及坐标变换 | 第34-35页 |
| 4.1.2 水下机器人简化运动学模型的建立 | 第35-36页 |
| 4.2 水下机器人的动力学建模 | 第36-39页 |
| 4.2.1 水动力及其力矩的计算 | 第36-37页 |
| 4.2.2 推进器的推力及推力矩的计算 | 第37-38页 |
| 4.2.3 浮力、重力及浮力矩、重力矩的计算 | 第38页 |
| 4.2.4 水下机器人简化动力学模型的建立 | 第38-39页 |
| 4.3 水动力参数求取 | 第39-42页 |
| 4.3.1 水下机器人的拖曳运动实验 | 第39-40页 |
| 4.3.2 水下机器人的合成运动实验 | 第40-42页 |
| 4.4 水下机器人的模糊PID控制器设计 | 第42-49页 |
| 4.4.1 模糊PID控制原理介绍 | 第43页 |
| 4.4.2 模糊PID控制器设计 | 第43-44页 |
| 4.4.3 水下机器人的定深和定向控制仿真实验 | 第44-46页 |
| 4.4.4 水下机器人实际运动控制实验 | 第46-49页 |
| 4.5 本章小结 | 第49-50页 |
| 第五章 水下机器人的避障与目标跟踪系统设计 | 第50-68页 |
| 5.1 水下机器人的避障系统设计 | 第50-56页 |
| 5.1.1 改进的人工势场法方法介绍 | 第50-53页 |
| 5.1.2 避障系统的模拟仿真实验 | 第53-55页 |
| 5.1.3 避障系统的水池实验 | 第55-56页 |
| 5.2 基于视觉的水下机器人目标跟踪系统 | 第56-67页 |
| 5.2.1 改进的核相关滤波目标跟踪方法介绍 | 第57-61页 |
| 5.2.2 水下机器人目标跟踪系统实验 | 第61-67页 |
| 5.3 本章小结 | 第67-68页 |
| 总结与展望 | 第68-69页 |
| 参考文献 | 第69-72页 |
| 致谢 | 第72-73页 |
| 个人简历、攻读学位期间参与的科研项目和成果 | 第73-74页 |
| 附录 | 第74-75页 |
