一种隧洞探测型AUV及其图像拼接方法研究

裂缝是输水隧洞最普遍的缺陷和潜在威胁,AUV巡检与拍摄输水隧洞中的裂缝,通过拍摄的水下图像进行处理,以确定裂缝位置。但由于水下环境极大限制了光视觉图像可视范围与分辨率,单幅水下图像所获得的视角范围有限,所以本文提出了基于SURF算法的AUV水下图像拼接方法研究。该方法首先在图像预处理阶段对水下图像进行去畸变与限制对比度自适应直方图均衡化处理,用于解决水下图像存在的畸变、对比度低、噪声严重等问题。接着将SURF特征点检测算法应用于水下图像配准当中,并与RANSAC算法相结合对特征点进行精确匹配,然后应用线性渐变融合算法实现水下图像融合,有效去除拼接缝隙,完成水下图像拼接,最终通过水池与外场实验拼接图像来验证该方法的正确性。     

一种隧洞探测型自主式水下机器人及其图像拼接方法

针对采用自主式水下机器人(AUV)巡检和拍摄输水隧洞中的裂缝时水下环境会极大地限制光视觉图像的可视范围和分辨率,单幅水下图像获得的视角范围有限的问题,提出一种基于加速稳健特征(SURF)算法的AUV水下图像拼接方法。在图像预处理阶段对水下图像进行去畸变和限制对比度自适应直方图均衡化处理,用于解决水下图像存在的畸变、对比度低和噪声严重等问题。将SURF特征点检测算法应用到水下图像配准中,并与RANSAC算法相结合,对特征点进行精确匹配。应用线性渐变融合算法实现水下图像融合,有效去除拼接缝隙,完成水下图像拼接,最终通过水池和外场试验拼接图像验证所提方法的正确性。     

环氧水下粘结剂的水下灌注施工工艺及应用

传统的水下钢筋混凝土结构物维修工艺复杂,施工难度大,而采用灌注环氧水下粘结剂的方法可以方便地对面积较小的混凝土缺陷进行快速有效地修复,环氧水下粘结剂密度大、黏稠度高,其施工尚无专用设备和工艺。本文结合实际工程介绍了环氧水下粘结剂的水下灌注施工工艺,为类似海港工程混凝土结构物水下维修提供参考。     

虚拟现实平台中水下航行器动力系统装配模型优化设计

现有的水下航行器动力系统装配模型在虚拟现实平台中经常出现多数据间的协同异常,模型内多单元数据计算误差偏大的问题。针对问题的出现,提出虚拟现实平台中水下航行器动力系统装配模型优化设计。首先,引入多粒子群分析算法对航行器水下动力系统装配数据进行则优化模型建立,通过模型找出装配相关量的优化参数;接着,针对动力单元、控制单元与供电单元,分别引入磁转动力算法、约束控制算法与协同供电算法对对应单元进行优化,在装配相关单元数据修正中,实现最终模型数据误差的消除;最后,通过专业的动力分析系统,对优化后的模型数据进行仿真测试,证明提出的优化方法具有可行性与有效性。     

水下控制模块液压油路阀块设计原理及优化

水下控制模块油路阀块为水下控制模块液压系统的关键零部件之一,对其工作原理进行研究,依托实际项目参数设计油路阀块,并通过设置生产和测试工况下的不同载荷工况,利用有限元方法进行仿真分析,得到水下控制模块油路阀块的优化设计结果.     

水下机械手的结构优化设计

随着水下作业机器人在探测、打捞、管线检测与修复等领域的应用不断深入,水下多指机械手的研制和开发逐渐受到各国机器人研究者的关注和重视.文中基于对非水环境机械手设计经验的总结,设计了三指水下机械手及其防腐密封结构,对结构参数进行了优化设计,根据优化设计结果研制了三指水下机械手原理样机,测试结果表明该手可灵活抓取多种复杂表面的物体,能部分代替人工水下作业.     

水下特种运载器水下回收技术研究

水下特种运载器回收主要采取水面回收和水下回收2种途径。本文针对水下回收途径,分析几种具有应用前景的水下特种运载器的水下回收方法,并重点研究实现水下回收需要解决同步运动控制、对接控制、扰动处理等几个关键技术问题。     

重力式码头抛石基床的水下灌浆处理加固

压力灌浆工艺作为一种成熟的陆上地基加固处理方法,通过合理配制水下不分散水泥砂浆、改进水下灌浆设备和施工方法,并对水下加固体进行密封处理等技术措施,可以在水下环境中成功应用,对重力式码头的抛石基床进行加固效果良好,方法可靠。     

水下灵巧手的结构优化设计贺泽水下灵巧手的结构优化设计

随着水下作业机器人在探测、打捞、管线检测与修复等领域的应用不断深入,水下多指灵巧手的研制和开发逐渐受到各国机器人研究者的关注和重视。基于对非水环境灵巧手设计经验的总结,设计了3指水下灵巧手及其防腐密封结构,对结构参数进行了优化设计,根据优化设计结果研制了3指水下灵巧手原理样机。测试结果表明,该手可灵活抓取多种复杂表面的物体,部分代替人工水下作业。     

水下特种运载器水下回收技术研究

水下特种运载器回收主要采取水面回收和水下回收2种途径.本文针对水下回收途径,分析几种具有应用前景的水下特种运载器的水下回收方法,并重点研究实现水下回收需要解决同步运动控制、对接控制、扰动处理等几个关键技术问题.     

水下灵巧手的结构优化设计

随着水下作业机器人在探测、打捞、管线检测与修复等领域的应用不断深入，水下多指灵巧手的研制和开发逐渐受到各国机器人研究者的关注和重视。基于对非水环境灵巧手设计经验的总结，设计了3指水下灵巧手及其防腐密封结构，对结构参数进行了优化设计，根据优化设计结果研制了3指水下灵巧手原理样机。测试结果表明，该手可灵活抓取多种复杂表面的物体，部分代替人工水下作业。     

水下高速摄像与照明系统

高清晰、紧凑的水下高速摄像系统具有良好的应用和发展前景。本文研究的水下高速摄像与照明系统包括大深度的水下高速摄像机与水下新型照明灯,可在水下1 000 m深度或同等压力实现对水下高速运动目标的拍摄,获得高清晰的水下高速运动图像。着重论述水下高速摄像系统与照明系统的承压防水设计以及配光处理等相关设计内容。     

悬臂刚架式水下模板新工艺

戴河口渔港西岸线修复及改造工程的现浇混凝土有一部分在水面以下，采取安装水下模板、浇筑水下混凝土的方式进行施工。提出一种悬臂刚架式水下模板，从设计思路、现场安装的流程和方法等方面分析其特点。结果表明，悬臂刚架式水下模板可将水下问题转化到陆上解决，能满足混凝土侧压力作用下的整体稳定性，并且保证水下模板安装精度要求和经济性，应用效果良好，可为类似工程施工提供借鉴。     

海上风电单桩基础海缆孔失效处理方法

针对海上风电场出现溜桩导致原预留的海缆孔失效的问题，根据风场实际海况选择水下切割、水下焊接的施工工艺进行海缆孔处理，文章着重介绍方案的选择以及对方案关键技术及应用注意事项进行介绍，对类似的特殊工况处理具有参考意义。     

水下不分散混凝土在大连港码头修复中的应用

介绍水下不分散混凝土的特点及在大连港码头修复中的应用。     

船舶防腐涂层潮湿和水下修复技术

详细介绍了船舶防腐涂层潮湿和水下修复的贴片、涂和涂施工技术以及修复所需的材料。特别是水中应用防腐涂料。这种特种工程材料的应用使船舶防腐涂层的水中修复成为现实。     

水下沉船精确定位系统的研制

为提高水下沉船定位的精确性,使得海上沉船的搜救工作能够更顺利的进行,本文研究沉船定位相关的系统问题。本研究采取超短基线定位系统,并对其相关系统的部件和功能进行阐述,重点研究机器人(ROV)和超短基线系统的关联系统,分析沉船信息采集系统、数据传输处理系统、数据校正系统等。最后推导出整个系统的定位精度。研究结果表明,该定位系统不仅能够提高水下沉船定位的精确性,同时也能够降低潜水员水下作业危险性以及提高沉船搜救成功率,更为水下沉船定位的研究提供理论指导和一定参考价值。     

水下数字语音通信系统实现方法研究

随着海洋资源的开发,水声通信技术得到重视。通过水声通信技术,可在水下环境中实现水下设备与岸上基站之间的通信,实时将水下设备的工作情况快速、直接、准确地传达给岸上基站,对于保障水下人员安全,勘探水下环境等起着重要的作用。本文对水下数字语音通信系统进行研究,利用水下超声通信技术,设计水下语音通信系统,基于DSP芯片实现水下语音信号的调制与解调处理,并搭建试验平台,对系统功能进行验证,得到比较满意的结果。     

水下通信定位导航技术分析及一体化展望

水下通信定位导航技术在海洋勘测、资源开发、海洋环境保护以及海洋军事行动等各种作业任务中都发挥着重要作用。本文通过对近年来水下通信技术和水下定位导航技术的文献进行收集整理,从而对以上技术进行分析,并且着重分析水下定位导航技术中的几种不同的方向。最后对水下通信定位导航一体化设计中所需要解决的关键技术进行分析及展望,对形成水下通信定位导航一体化组网、进一步提高水下通信的距离与可靠性以及提升定位导航的精确度提供研究基础。     

一种面向水下无人航行器的实效图像增强算法

针对水下图像存在严重模糊、对比度低、噪声多等问题,根据小波的时频特性及多分辨率特点,提出一种基于小波变换的水下模糊图像增强算法。利用小波变换对RGB图像进行二层小波分解,把原图分解为高、低频子带,利用导向滤波算法估计低频子带上的照射分量并进行去除;利用软阈值算法对高频子带上的图像边轮廓信息进行去噪和增强处理;对水下图像进行小波逆构,并进行伽玛校正;最后利用改进的灰度世界算法对水下图像进行颜色校正。试验结果表明,使用文章中算法处理所得到图像的对比度及信噪比都较高,且清晰度较高,满足水下无人航行器的要求。