А.В. Федин, Д.С. Потехин, О.В. Мартынов, А.С. Карпенков

ФГУП «ВНИИФТРИ», Менделеево, Московская обл., Россия;
a_fedin@list.ru,
karpenkov_as@vniiftri.ru

«Альманах современной метрологии» № 3 (43) 2025, стр. 78–87

The page of the article in English

УДК 004.931

Аннотация. В статье предлагается интегрированный подход для орга­низации под­­вод­ной системы технического зрения, основанный на двух пере­сека­ющихся на­правлениях. С одной стороны, адаптируется метод динамического отслеживания участков изобра­же­ния для определения параллакса в стереокамерах, изначально раз­работанный для визу­аль­ной одометрии в наземных условиях; с дру­гой — исполь­зуются методы активной лазер­ной подсветки, позволяющие улучшить качество изображения и увеличить даль­ность обнаружения в сложной подводной среде. Объединённая система даёт возможность значи­тель­но повысить качество под­вод­­ного изображения, обеспечить точное восстановле­ние глубины сцены и рас­ширить дис­танцию обнаружения объектов до 90 м и более. Результаты экспери­ментов де­мон­стрируют, что синергия алгоритмов обработки изобра­жения и актив­ного лазер­ного освещения открывает новые возможности для автономной нави­га­ции, археологических исследований и мониторинга подводных объектов.

Ключевые слова: система технического зрения, стереокамера, визуальная одо­метрия

Цитируемая литература

1. Zhou J., Yang T., Zhang W. Underwater vision enhancement technologies: a com­pre­hensive review, challenges, and recent trends // Applied Intelligence. — 2022. — V. 53. — № 3. — P. 3594–3621. — https://doi.org/10.1007/s10489-022-03767-y.

2. Houde Wu., Ming Z., Wenhai Xu. Underwater De-scattering imaging by laser field synchronous scanning // Optics and Lasers in Engineering. — 2019. — V. 126. — Article number: 105871. — https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2019.105871.

3. Tang P., Li L., Xue Yu., Lv M., Jia Z., Ma H. Real-world underwater image enhan­cement based on attention U-net // Journal of Marine Science and Engineering. — 2023. — V. 11. — № 3. — Article number: 662. — https://doi.org/10.3390/jmse11030662.

4. Августов Л.И., Герасимов Г.И., Джанджгава Г.И. Этапы развития и состо­яния отечественных разработок систем глобальной автономной навигации // Альма­нах современной метрологии. — 2020. — № 4 (24). — С. 112–126. — EDN: IULOLB.

5. Семерник И.В., Тарасенко А.А., Самонова К.В. Перспективы применения методов восстановления подводных изображений для обеспечения морских геолого­раз­ве­дочных работ // Компьютерная оптика. — 2025. — Т. 49. — № 3. — С. 406–434. — https://doi.org/10.18287/2412-6179-CO-1520.

6. Кабанов А.А., Крамарь В.А., Крамарь О.А. Система 3D-зрения для подвод­ного робототехнического комплекса // Прикаспийский журнал: управление и высо­кие технологии. — 2021. — № 2 (54). — С. 113–125. — https://doi.org/10.21672/2074-1707.2021.53.1.113-125.

7. Мартынов О.В., Карпенков А.С. Метод определения скорости транспортного средства по данным видеопотока // Датчики и системы. — 2023. — № 5 (271). — С. 59–64. — https://doi.org/10.25728/datsys.2023.5.9.

8. Albota M.A., Heinrichs R.M., Kocher D.G., Fouche D.G., Player B.E., O’Brien M.E., Aull B.F., Zayhowski J.J., Mooney J., Willard B.C., Carlson R.R. Three-dimensional imaging laser radar with a photon-counting avalanche photodiode array and micro­chip laser // Applied Optics. — 2002. — V. 41. — № 36. — P. 7671–7678. — https://doi.org/10.1364/AO.41.007671.

9. Федин А.В., Федина М.А. Принцип построения навигационной системы на основе твердотельного лазера с самообращением волнового фронта излу­че­ния // Элек­тронные информационные системы. — 2021. — № 1 (28). — С. 15–20.

10. Kruapech S., Widjaja J. Laser range finder using Gaussian beam range equation // Optics & Laser Technology. — 2010. — V. 42. — P. 749–754. — https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2009.11.020.

11. Saleh B.E.A., Teich M.C. Fundamentals of Photonics. — New York: Wiley, 1991. — 2751 p.

12. Forrester P.A., Hulme K.F. Laser rangefinders // Optical and Quantum Electronics. — 1981. — V. 13. — P. 259–293. — https://doi.org/10.1007/BF00619793.

13. Федин А.В., Шепелев А.Е., Ершков М.Н. YAG:Nd³⁺-лазер, генерирующий из­лу­­чение в синей области спектра // Вестник воздушно-космической оборо­ны. — 2015. — № 3 (7). — С. 85–87.

Статья поступила в редакцию: 19.05.2025 г.
Статья прошла рецензирование: 04.09.2025 г.
Статья принята в работу: 08.09.2025 г.

Полные тексты статей доступны в печатных номерах журнала по подписке и при покупке отдельных номеров у издателя.
Также полные тексты статей размещаются в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.

Предыдущая статья ……. Содержание ……. Следующая статья