Research and Development of the Target Tracking Module of an Underwater Ultrasonic Imaging System (II)

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Details

Project title

Code/計畫編號

NSC96-2221-E019-058

Translated Name/計畫中文名

水下步進相移陣列超音波影像系統之研發(II)---水下超音波影像系統之目標物追蹤模組之研發

Project Coordinator/計畫主持人

Chen-Chou Lin

Funding Organization/主管機關

National Science and Technology Council

Department/Unit

Department of Mechanical and Mechatronic Engineering

Website

https://www.grb.gov.tw/search/planDetail?id=1471649

Year

2007

Start date/計畫起

01-08-2007

Expected Completion/計畫迄

01-07-2008

Bugetid/研究經費

875千元

ResearchField/研究領域

土木水利工程

" 本研究計畫為整合型計畫「水下步進相移陣列影像系統之研發」下之子計畫一。整合計畫的目標是統合協調水下超音波影像追蹤模組、影像辨識模組、相移陣列超音波影像模組之設計與製作，完成包括ROV 與以上模組之整合試驗，並進行水下目標物追蹤及步進式大範圍超音波影像掃瞄之試驗，達到高效能水下搜尋及探勘之目的。本子計畫之目標為研發水下超音波影像追蹤模組之相關技術，主要包括目標物輪廓萃取與運動估測技術，以輔助整合系統在受到洋流影響下進行目標物追蹤與機電式步進掃瞄。本子計畫目前正進行第一年（上半年）之研究，已獲得初步之預期成果，為了延續目前之研究成果，規畫未來將以兩年達成整體研發目標。藉由即時動態影像辨識模組（子計畫六）提供之超音波影像，對目標物進行輪廓萃取與目標物運動估測，再根據運動估測之結果計算轉向機構(PTU)之運動控制命令，使安裝於PTU 上之超音波影像感測陣列可在即時與動態的狀況下對準目標物並鎖定之。在第一年(95.8~96.7)中首先將進行水下影像追蹤模組之PTU 硬體設計（已完成）、加工、與組裝等工作；此外將建立目標物之主動式輪廓模型(Active contour model or Snake model)，結合類神經網路與Snake model 進行物體影像輪廓萃取與輪廓形心位置計算(已完成)；並以擴增卡曼濾波器進行目標物運動估測，最終達成目標物追蹤與鎖定之目的。第二年(96.8~97.7)主要之目標為ROV 在巡航速度下達成較遠距離之目標物追蹤並提昇追蹤模組之強健性。我們將建立以回歸分析為基礎之擴增卡爾曼濾波器進行目標物運動估測，期能達到提昇估測器強健性的目的。第三年(97.8~98.7)本追蹤模組將配合整合系統，進行機電式步進掃瞄，以進行較遠距離與大範圍之掃瞄。首先對大範圍目標物進行局部區塊掃瞄，由局部區塊之Snake model 計算目標物之局部輪廓位置，並以局部區塊之輪廓比對法進行目標物速度估測。結合以上技術，期能達到動態影像追蹤與降低影像重疊機率之目的。 "

Keyword(s)

水下影像
水下監測
目標物追蹤
影像輪廓萃取
運動估測
主動式輪廓模型
擴增卡爾曼濾波器
類神經網路
機電式步進掃瞄
輪廓比對

DSpace CRIS

Research and Development of the Target Tracking Module of an Underwater Ultrasonic Imaging System (II)

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