[发明专利]机械扫描式成像声呐的运动失真补偿方法

摘要

本发明属于一种图像数据处理方法，尤其涉及一种机械扫描式成像声呐的运动失真补偿方法。其目的在于为实现自主导航与定位的水下机器人提供不失真的和实时的环境目标特征。该方法包括以下步骤：成像声呐获取数据、计算机器人坐标及插值、失真补偿、点特征提取、机器人位姿估计系统处理并反馈，其用于以自主导航与定位为目标的水下自主机器人上，保证机器人能精确地感知它在环境中的位置，从而完成对其自身运动姿态的控制，以实现期望的运动轨迹。

主权项

1、一种机械扫描式成像声呐的运动失真补偿方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)利用机械扫描式成像声呐获取数据：成像声呐控制系统每发射一次波束，就会返回一Ping回波数据，计算各项有关障碍物目标的参数，声呐串口返回的数据包括声呐此时的各种状态参数和该波束采用的回波强度值，并建立容量为360°扫描范围的数据缓冲区来保存声呐串口送来的每Ping数据；(2)计算机器人坐标及插值：通过测量传感器设备采集的数据计算出机器人的位移，并以测量传感器与声呐工作频率的关系对测量传感器采集的数据做插值，当声呐每个Ping到来时取出当前时刻测量传感器计算出的机器人位移值；(3)失真补偿：以每个Ping为单位，加入当前时刻由测量传感器设备计算出的机器人位移值和旋转角度来校正障碍物目标的位置；(4)点特征提取：以声呐扫描一周为单位取得一幅失真补偿后的目标特征图像，经过特征提取之后的点特征图像送入数据关联部分和核心的导航算法处理部分进行处理；(5)机器人位姿估计系统处理并反馈：导航与定位算法的核心部分对机器人的位置进行估计和更新，其输出的机器人位姿反馈到失真校正算法之前，作为一次输入对机器人的位置进行修正，形成一个闭合循环过程。