深海集礦機視頻測速技術研究.pdf

1、深海集礦機是一種在水深5000～6000米的深海底采集多金屬結核的履帶車輛，其行走速度是實現(xiàn)對集礦機行走進行有效控制和反映其運動狀態(tài)的重要參數(shù)，現(xiàn)有的齒輪測速系統(tǒng)存在測速精度低、實時性差、打滑情況下測速不準、占用系統(tǒng)資源過多等問題，因此集礦機行走速度的準確測量成為一個亟待解決的問題。 針對目前深海集礦機齒輪測速系統(tǒng)存在的問題，本文在分析和研究了集礦機行走環(huán)境的圖像特點之后，提出利用集礦機行走過程中的監(jiān)控圖像對集礦機進行視頻測速的

2、速度測量新策略。采用基于匹配的光流法進行視頻測速，首先在第一幀圖像中選取作為測速對應塊的模板窗口，在之后的連續(xù)圖像中通過兩級搜索策略和Kalman濾波預測算法相結合的方式進行模板窗口匹配，由匹配窗口的位移計算出模板窗口的光流場；基于集礦機轉彎和抖動情況的測速需要，采取在同一幀圖像中提取兩個模板窗口進行跟蹤的光流計算方式，由兩個窗口中心之間距離和前后夾角的差異得到集礦機的抖動角和轉彎角，并修正窗口的位移，從而得到對應的光流場；根據(jù)兩個模板