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水下無人載具運維輔助系統

ROV載具製造商中所生產的載具中,高階等級大多帶有DP高精度定位系統,但少有針對水下目標物框選校正的相關技術討論。本套水下作業載具作業輔助系統,包含影像位移辨識(載具偏移)、輔助系統資訊介面(偏移量、葉扇動力),並結合可掛載於框體型載具,維持運動結構,解決進行水下作業時因洋流漂動造成目標物遺失問題,並降低ROV操作人員負擔,適用於ROV系統商進行離岸風電場域作業。

水下無人載具運維輔助系統全貌
圖 1:水下無人載具運維輔助系統全貌

技術特色

  • 提升載具在動態海洋中的穩定性:臺灣周邊海域海流強勁,在執行水下作業時如陽極犧牲塊電位量測、海生物清除時,需要相對提高載具的穩定性。
  • 水下視覺影像特徵物標定:在水下作業中,對目標物進行手臂作業過程,而目標物容易因動態環境與人為操作偏移至影像範圍外,因此需要一套可對於目標物框選後進行鎖定的系統,使目標物始終保持在畫面中。
  • 模組化輔助平台結構設計:適用於小、中、大型框體式商用ROV,目前實作範圍為5–50公斤級ROV。
  • 載具自主校正與高精度距離量測技術:結合雙目追蹤與影像辨識技術(包括影像強化、非固定特徵辨識、位移座標檢測),實現水下載具自主校正。
  • 姿態校正控制介面:檢視景深距離與特徵位移,並透過三軸運動控制演算實現載具運動校正,位移量可視化符合業界於水下物體追蹤實務需求。控制介面可多資訊同時顯示,包括視覺畫面、量測數據(深度距離、目標座標、平面位移量、深度位移量)、點雲成像、影像強化標的。

系統硬體與介面展示

模組化輔助平台結構設計
圖 2:模組化輔助平台結構(包含輔助平台控制艙、ROV控制艙、雙目攝影機)
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