图像处理在rov导航中的应用

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1、Y1098230分类号：——UDC：——密级：编号：工学硕士学位论文图像处理在ROV导航中的应用硕士研究生：吕伟指导教师：卞红雨教授学位级别：工学硕士学科专业：通信与信息系统所在单位：水声工程学院论文提交日期：2007年2月论文答辩日期：2007年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学硕士毕业论文摘要海底管道是海上油气田开发工程的重要组成部分。在长期的使用过程中，其材料因为各种原因会产生各种性质和特点的缺陷，这些缺陷将可能严重影响海洋石油设施的安全。因此，海底油气管线的检测尤为重要。目前这种探测主要采用携带必要探测设备ROV来代替人工完成管道检

2、测任务。在探测过程中，就要保证ROV持续沿着管道行走以达到获取管道状态数据的目的，因此，ROV的导航成为探测的关键。本文研究是ROV的视觉导航。本文是利用ROV上搭载的水下微光摄像机和剖面声纳，获取海底管道光图像序列数据、声纳数据。对各种数据进行一系列的处理，加上三维磁探仪为辅助，以获得海底管道的走向和状态信息，达到对ROV的视觉导航和管道探测的目的。论文主要内容如下：1．对ROV及其导航技术、实时图像序列处理的发展及其应用、图像处理的各种方法、水下管道微光视频及声纳特点等进行了阐述；2．给出视觉导航所用的视频图像数据和声纳数据的获得方法；3．针对实时

3、和准确性的要求，提出了使用实时图像序列处理进行ROV视觉导航的具体方案。在研究了图像处理的各种方法后，给出并具体阐述了图像序列实时处理(预处理、分析和识别)的最终方法，如滤波、还原、运动分析、分割、区域处理等；4．给出声纳数据处理方法，以获取海底和管道的相对位置；5．给出对实验室中视频图像序列、声纳数据的实时处理结果；6．根据以上获得的信息，以三维磁探仪获得的海底磁力值为辅助信息，得到最终的导航信息，并将其传给ROV控制部分以实现对ROV的导航目的。关键词：图像处理；ROV导航；管线检测；图像还原；图像分析哈尔滨工程大学硕士毕业论文ABSTRACTSu

4、bseapipelineistheimportantpartinthedevelopmentofseaoil．Duringthelongperiodofservices，itsmaterialcouldbedamagedduetoallkindsofcausations．Thesekindsofpotentialhazardoussituationsordamagescouldharmthesafetyoftheunderwaterequipments．Therefore，toinspectthepipelinesisverynecessaryandi

5、mportant．Nowadays,thosetasksofvigilanceandinspectionitJ'ecarriedoutusingvideocamerasOrmagnetometersorsonarattachedt0ROV．Duringthedetectingprocessing，theROVmustbeobtainedthestatesoftheseapipeline．Therefore，theROVmvigationisanimportantpartoftheinspection．Videocanlerasandsonarwerea

6、ttachedtoROVtoobtainthevideopicturesandsonardata．Allkindsofdatawillbeprocessedtoobtainthestatesofthespapipeline，andthemagneticapparatusbeusedasallassistant．1．AdetailedreviewwasgiventotheROVanditsnavigationtechniques，theReal-timeimageprocessinganditsapplication,aseriesofimagep1．o

7、cessingarithmetic，andthecharacteristicsofthevideocamerasandsonardatIL2．Describedthemeanstoobtainthevideosequenceimageandsonardata．3．Based0ntherequirements，theschemeofvisionnavigationwasestablishedusingReal-timeimageprocessing,andchosenthefinallymethodsincludingimageprelreatment，

8、analysisandidentifications．Theprocessingmethods