Введение 13
1 Литературный обзор 14
1.1 Теоретическая часть 14
1.2 Обзор аналогов 15
2 Исследования части аппаратного 21
2.1 Выбор основных компонентов 24
2.1.1 Микроконтроллер 24
2.1.2 Светодиоды 26
2.1.3 Блок питания 27
2.1.4 UARTмодуль 28
2.1.5 Выбрать камеру 28
2.2 Создание печатных плат 29
2.3 Разработать программу контроля 31
2.3.1 ШИМ 31
2.3.2 получить сигнал 32
2.3.3 Разработка программы аппаратной части 33
3 Исследования части подводного зрения 36
3.1 Среда разработки и инструменты 37
3.2 Дизайн графического интерфейса 37
3.3 Разработка инструментов последовательного порта 38
3.4 Исследование алгоритма подводного обнаружения мяча и алгоритма оптимизации изображения 41
3.4.1 Сделать изображение в градациях серого 43
3.4.2 Гауссова фильтрация 44
3.4.3 Cannyобнаружение краев 45
3.4.4 Обнаружение мяча 47
3.4.5 Алгоритма оптимизации изображения 54
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 61
4.1 Предпроектный анализ 61
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследований 61
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений 63
4.1.3 SWOTанализ 64
4.2 Инициация проекта 67
4.3 Планирование управления научно-техническим проектом 68
4.4 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) 71
4.5 Оценка сравнительной эффективности исследования 77
5 Социальная ответственность 80
Введение 80
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 80
5.2 Производственная безопасность 82
5.2.1 Недостаточная освещенность 83
5.2.2 Повышенный уровень шума 85
5.2.3 Отклонение показателей микроклимата 86
5.2.4 Поражение электрическим током 87
5.2.5 Электромагнитное и электростатическое излучения 88
5.3. Экологическая безопасность 89
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 90
5.5 Выводы по разделу 92
Заключение 93
Список Литературы 94
Приложение A 98
Приложение Б 113
Приложение В
С постоянным повышением осведомленности человека об исследовании океана и развитием науки и техники подводному роботу как наиболее важному инструменту для исследования океана человеком уделяется большое внимание и быстрое развитие. Так же, как человеческие глаза передают большой объем информации человеческому мозгу, подводным роботам также нужны системы сбора информации, чтобы предоставлять им полезную информацию. Кроме того, подводный робот работает под водой, а рабочая среда сурова и сложна, поэтому оснащение подводного робота системой машинного зрения с возможностью автоматической идентификации стало важным символом интеллекта подводного робота.
Для подводных операций, особенно для операций подводных роботов и других сценариев, сталкивающихся с суровыми подводными условиями, обработка изображений, полученных подводными роботами, стала ключевой проблемой. Улучшение подводного изображения и извлечение признаков изображения являются обрабатывающими роботами. Улучшение изображения очень важно часть получения изображения Улучшение изображения относится к методу обработки выделения определенной информации в изображении в соответствии с конкретными потребностями в соответствии с проблемами, существующими в изображении, и в то же время ослабления или удаления некоторой избыточной информации. Его основная цель - сделать обработанное изображение более эффективным для данного приложения, чем исходное изображение, при этом эффективно улучшая качество изображения.
Поэтому чтобы справиться с подводной средой, целью данной выпускной квалификационной работы является Разработка стенда физического подобия "Подводное техническое зрение".
Этот стенда будет иметь графический интерфейс, который может подключаться к последовательному порту, управлять системой освещения, обнаруживать подводные шары и оптимизировать функцию подводного изображения.
В ходе выполнения основной части работы был произведен литературный обзор аналогов, после которого была разработана структурная схема, функционал и требования к стенду физического подобия "Подводное техническое зрение".
Вся работа этой конструкции разделена на две части. Первая часть-это аппаратная часть. В аппаратной части завершен выбор компонентов, исследование и сборка схемы. Эта часть понимает, что сигнал, отправленный хостом компьютер может быть получен и обработан. Такая информация, как яркость и цвет огней в модуле освещения. Вторая часть — это исследование алгоритма распознавания подводного шара и алгоритма оптимизации изображения, который является основной частью этого проекта. В этой части разработана удобная программа с графическим интерфейсом, чтобы пользователь мог точно определить количество и положение мяча в различных подводных ситуациях с помощью графического интерфейса, включая яркое, темное, чрезмерное преломление, вызванное подводным источником света. Цель точной идентификации можно добиться, вызывая путаницу изображения и другие ситуации.
В части финансового менеджмента, ресурсоэффективности и ресурсосбережения была проведена оценка коммерческого потенциала и перспективности разработки, а также планирование и формирование бюджета исследований и определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования.
В части социальной ответственности были рассмотрены правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности, производственная и экологическая безопасность, а также безопасность в чрезвычайных ситуациях.
