深海集礦機(jī)視頻測速技術(shù)研究.pdf

1、深海集礦機(jī)是一種在水深5000～6000米的深海底采集多金屬結(jié)核的履帶車輛，其行走速度是實(shí)現(xiàn)對集礦機(jī)行走進(jìn)行有效控制和反映其運(yùn)動(dòng)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(shí)時(shí)性差、打滑情況下測速不準(zhǔn)、占用系統(tǒng)資源過多等問題，因此集礦機(jī)行走速度的準(zhǔn)確測量成為一個(gè)亟待解決的問題。 針對目前深海集礦機(jī)齒輪測速系統(tǒng)存在的問題，本文在分析和研究了集礦機(jī)行走環(huán)境的圖像特點(diǎn)之后，提出利用集礦機(jī)行走過程中的監(jiān)控圖像對集礦機(jī)進(jìn)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(jìn)行視頻測速，首先在第一幀圖像中選取作為測速對應(yīng)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(yù)測算法相結(jié)合的方式進(jìn)行模板窗口匹配，由匹配窗口的位移計(jì)算出模板窗口的光流場；基于集礦機(jī)轉(zhuǎn)彎和抖動(dòng)情況的測速需要，采取在同一幀圖像中提取兩個(gè)模板窗口進(jìn)行跟蹤的光流計(jì)算方式，由兩個(gè)窗口中心之間距離和前后夾角的差異得到集礦機(jī)的抖動(dòng)角和轉(zhuǎn)彎角，并修正窗口的位移，從而得到對應(yīng)的光流場；根據(jù)兩個(gè)模板