Adaptive Landmark Color for AUV Docking in Visually Dynamic Environments

要約

自律型水中ビークル (AUV) は、人間の介入を必要とせずに水中でミッションを実行します。
ドッキング ステーション (DS) は、AUV がバッテリーを充電し、最新のミッション情報を受信するための場所を提供することで、AUV のミッション時間を延長できます。
DS の位置を特定して追跡するさまざまな方法が存在しますが、そのほとんどは高価な音響センサーに依存するか、水質に大きく影響される視覚ベースのものです。
この \doctype では、アダプティブ カラー LED マーカーと動的カラー フィルタリングを利用して、さまざまな水質条件下でランドマークの視認性を最大化する、視覚ベースの方法を紹介します。
AUV と DS はどちらもカメラを利用して水の背景色を決定し、目的のマーカーの色を計算します。
マーカーの色を決定するために AUV と DS 間の通信は必要ありません。
プールと湖で行われた実験では、背景色が変化しても、私たちの方法は静的な色のしきい値処理方法よりも 10 倍優れたパフォーマンスを発揮することがわかりました。
DS 検出は、誤検知を最小限に抑えながら、透明な水中で 5 メートルの範囲で可能です。

要約(オリジナル)

Autonomous Underwater Vehicles (AUVs) conduct missions underwater without the need for human intervention. A docking station (DS) can extend mission times of an AUV by providing a location for the AUV to recharge its batteries and receive updated mission information. Various methods for locating and tracking a DS exist, but most rely on expensive acoustic sensors, or are vision-based, which is significantly affected by water quality. In this \doctype, we present a vision-based method that utilizes adaptive color LED markers and dynamic color filtering to maximize landmark visibility in varying water conditions. Both AUV and DS utilize cameras to determine the water background color in order to calculate the desired marker color. No communication between AUV and DS is needed to determine marker color. Experiments conducted in a pool and lake show our method performs 10 times better than static color thresholding methods as background color varies. DS detection is possible at a range of 5 meters in clear water with minimal false positives.

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