摘要: 摘 要: 针对无人艇(USV)在地下封闭水体中卫星定位信号缺失、通信受限、环境光线弱等问题,本文提出一种地下封闭水体内多无人艇协同的视觉定位方法。首先,设计了一种艇载光源合作标志物,根据艇身结构与应用场景对标志物结构进行优化;其次,采用单目视觉采集标志物图像,求取特征点的图像坐标;再次,根据摄像机成像模型,通过合作标志物特征点的空间坐标及其对应的图像坐标之间的关系,通过改进直接线性变换方法求解相邻艇间的相对位置;继次,利用前后艇的摄像机进行艇间对视,通过最小方差算法,融合根据前后艇摄像机图像求解的相对位置,提高相对定位精度;最后,利用场景中已知的绝对坐标,获得各无人艇的绝对位置。仿真实验对影响定位误差的因素进行分析,并与传统直接线性变换方法对比,随着距离的增加,本文方法效果更趋明显,在距离15m时求解的位置方差稳定在0.2m2以内,验证了本文方法的准确性。静态实验表明,本文方法能够将相对误差稳定在10.0%以内;通过地下河道内的动态实验,求解绝对定位的航行轨迹,达到与卫星定位相当的精度,验证了本文方法的可行性。
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