Найти

Результаты поиска

• АППАРАТНО-ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕЛЕУПРАВЛЯЕМОГО НЕОБИТАЕМОГО ПОДВОДНОГО АППАРАТА КЛАССА МИКРО

  О.В. Шиндор , П.А. Кокунин , А. А. Егорчев , Л.Н. Сафина , Я. С. Мурин

  2025-01-30

  Аннотация ▼

  В современной подводной робототехнике актуальными являются задачи управления, повы-
  шения автономности, увеличения выполняемых функций и возможность импортозамещения.
  В работе рассматривается пример построения телеуправляемого необитаемого подводного ап-
  парата (ТНПА) класса микро, основной целью которого является использование в образователь-
  ных целях, в частности для вовлечения школьников в инженерное направление и программирова-
  ние, студентов в программирование микроконтроллеров, практическое изучения систем управле-
  ния, цифровую обработку изображений с использованием вейвлет-преобразования. В статье
  представлены основные принципы и особенности конструкторской, аппаратной, алгоритмиче-
  ской и программной реализации роботизированного конструктора на основе ТНПА класса микро.
  Приведены обоснования применения конструкторского решения для использования ТНПА в обра-
  зовательных целях, рассмотрены принципы алгоритмического передвижения подводного блока.
  На основе двумерного вейвлет-преобразования для обработки подводных изображений разрабо-
  тан алгоритм и проведена его верификация. Вейвлет-преобразование является современным и
  эффективным инструментом для выявления локальных особенностей сигналов и обработки изо-
  бражения. Использование двумерной вейвлет-декомпозиции, представляющей собой процесс раз-
  ложения сигнала на высокочастотные и низкочастотные составляющие, позволяет сформиро-
  вать четыре матрицы вейвлет-коэффициентов, содержащих аппроксимирующие с низкочастот-
  ными составляющими и детализирующие коэффициенты (высокочастотные) трех типов: несу-
  щих информацию о вертикальных, горизонтальных и диагональных параметрах анализируемого
  изображения. В процессе обработки изображения после применения вейвлет-преобразования вы-
  полняется для увеличения контрастности изображения изменение коэффициентов аппроксима-
  ции, далее осуществляется определение RGB компонентов на основе матрицы аппроксимации
  вейвлет-коэффициентов на основе градаций серого и вычисление средних и максимальных значе-
  ний для каждой из компонент. Далее выполняется расчет коэффициента цветопередачи, коэф-
  фициентов улучшения, на основе которых формируется модифицированная матрица вейвлет-
  коэффициентов и применяется обратное преобразование. В результате применения алгоритма на
  тестовых изображениях показана возможность цветокоррекции, в частности уменьшение влия-
  ния зеленой и голубой составляющих на 8,6%. Полученные результаты могут быть использованы
  при построении систем распознавания изображений в подводной среде и проектировании авто-
  номных необитаемых подводных аппаратов.