[发明专利]一种智能水下激光探测系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种智能探测系统，具体涉及一种用于自动探测水下目标的激光成像系统。

背景技术

水下激光成像系统是一种利用水下激光获取水下目标图像的设备。通过对获取的图像进行处理，可以得到许多目标细节特征，为进一步的目标分类识别提供素材。

随着水下无人潜器的发展，水下激光成像系统可以被用来作为水下机器人视觉系统的一部分。利用通过特定的水下激光成像系统自动控制技术获得的目标图像，可以为水下机器人导航提供重要帮助。

VxWorks作为一款高性能的嵌入式实时操作系统，具有良好的可扩展性。通过为其添加相应的设备驱动和数据处理算法，可以使其具有自动控制设备工作并实时给出数据处理结果的能力，其应用范围正变得更加广泛。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现利用该系统自动获取水下目标激光图像的智能水下激光探测系统。

本发明的目的是这样实现的：

一种智能水下激光探测系统，包括嵌入式处理平台和水下激光成像系统，水下激光图像数据由水下激光成像系统采集，水下激光成像系统与运行VxWorks嵌入式操作系统的嵌入式处理平台通过USB电缆互联，嵌入式处理平台通过网络电缆与PC机互联。

VxWorks嵌入式操作系统包括VxWorks内核和板级支持包BSP，其中板级支持包BSP含有水下激光成像系统USB设备类驱动、网络通信模块、水下激光成像系统设备控制任务模块、水下激光图像处理模块以及水下激光器控制模块，VxWorks内核的工作载体是嵌入式处理平台上的Pentium处理器，并保存在嵌入式处理平台的扩展非易失存储器上。

水下激光成像系统包括水下激光发射器、水下激光接收器以及通信控制器，其中通信控制器通过USB电缆与VxWorks嵌入式操作系统进行数据传输。

水下激光发射器根据初始参数向可疑目标发射水下激光；经目标反射回来的水下激光由水下激光接收器接收并形成原始图像；该原始图像数据通过通信控制器进入VxWorks嵌入式操作系统；水下激光图像处理模块对该原始数据进行实时处理而形成结果图像；该结果图像被提交给水下激光器控制模块，水下激光器控制模块从结果图像中提取目标信息生成改进的水下激光器系统参数；水下激光器系统参数被发送给水下激光成像系统以再次获取目标图像，最终获得清晰的水下目标图像。

本发明的有益效果在于：

该系统能够循环多次工作，以寻找最佳的水下目标探测结果。另外，在与PC机]建立网络连接的情况下，VxWorks系统还可通过TCP/IP网络通讯方式将水下激光图像处理模块产生的结果图像发送给PC机上的显示软件，以供使用者实时查看系统工作状态。

附图说明

图1为本发明的总体结构框图。

图2为本发明的总体工作流程图。

图3为本发明的水下激光成像系统设备控制任务流程图。

图4为本发明的水下激光成像系统初始化流程图。

图5为本发明的水下激光器控制算法生成控制指令的流程图。

具体实施方式

整个系统分为VxWorks嵌入式操作系统（1）和水下激光成像系统（2）两部分。VxWorks嵌入式操作系统（1）负责数据的实时处理与水下激光器的控制，水下激光成像系统（2）负责水下感兴趣目标的激光图像采集。

水下激光发射器（11）根据初始参数向可疑目标发射水下激光；经目标反射回来的水下激光由水下激光接收器（12)接收并形成原始图像；该原始图像数据通过通信控制器（13）进入VxWorks嵌入式操作系统（1)；水下激光图像处理算法（9）对该原始数据进行实时处理而形成结果图像；该结果图像被提交给水下激光器控制算法（10），该算法从结果图像中提取目标信息进而生成改进的水下激光器系统参数；该参数将被发送给水下激光成像系统（2）以再次获取目标图像。通过多次自动调整，最终该系统将获得清晰的水下目标图像。

另外，该系统还可进行扩展。通过网络电缆将PC机（16）与VxWorks嵌入式操作系统（1）相连，使用者可以利用PC机（16）上的显示软件（18）实时查看图像处理结果，以评估系统的工作情况。

本发明的工作原理是：