在波涛汹涌的海面上的位置
基于视觉的定位,用于水下设施的安装和测量工作
水下世界是最恶劣的工作环境之一。不仅仅是能见度差、气压高、水流变化大也使的工作条件變得困难。不断变化的环境、腐蚀和沉积物也使水下活动成为一种挑战。对于海上风机或钻井平台的操作人员来说,这是他们日常工作的一部分。无论是在设施的建设还是在设施的维护上。在公海上进行任何一种工作,精准定位是最重要的環節。Forssea Robotics公司提供的NAV CAM SUBSEA导航相机,是一种用于水下航行器的一体化系统,可准确确定水下设施的相对和绝对定位。IDS Imaging Development Systems GmbH 的工业相机可以提供必要的環境概況。
应用
对海上电站的定位和测量要求很高。这既适用于准确确定公海上各个设施的位置,也适用于所有设施(如风电场)相互之间的定位。需要超高的精準度。由于环境条件恶劣,在此领域使用的设备应尽量设计简单、智能化。Forssea Robotics公司的水下导航相机通过使用标记来解决这个问题。它可以检测和跟踪应用于水下设施的标记,如风力涡轮机的底座部分。在此基础上,计算出它们的相对定位和绝对定位,从而为开展安装和测量工作奠定基础。可以实现部件的精确定位。
预先校准的摄像机监测标记,并将图像实时发送到集成计算机进行处理。后者利用特殊的软件--所谓的V-LOC系统(视觉定位系统)--将视觉信息汇集起来,并发出导航信息。所有的计算都是直接在摄像机内部进行的。这样就不需要將高带宽的数据传输到海面上。
NAV CAM SUBSEA是专为安装在遥控或自主水下航行器(ROV或AUV)上,直接作为导航和控制中心。它的特点是集成了图形处理器和压力传感器,以及交互式导航系统。因此,对于现有的ROV系统来说,这是提供自主能力的第一步。这是因为它实时嵌入了智能系統。V-LOC计算方向性航向和标记的位置。摄像机的航向、倾斜度和旋转角度则由ROV接管。ROV距离目标3米处的XYZ相对精度约为3毫米。可比的开源系统目前在10-20毫米左右。Forssea提供的标记经过认证,使用寿命超过25年,且能抵抗海洋生长。
例如,导航相机可以安装在同样由Forssea机器人公司开发的ROV ARGOS上。ARGOS是一款轻型智能型ROV,设计深度可达500米。经过简单的改装,该车可下潜至2000米。然而,由于Forssea摄像机使用的是开源标签,客户并不局限于专有系统。NAV CAM与外部陀螺传感器(加速度或位置传感器)或船舶测量系统完全兼容。作为选件,它还提供了一个按需的AI工具箱,用于在不使用标记的情况下标记和跟踪对象。
相机
水下航行器导航相机的特殊工作位置,也对一体化工业相机提出了一定的要求。毕竟,它的图像是所有位置计算的基础。
我们正在寻找一款能滿足动态范围、灵敏度和线性的相机。並且相機的體積必須要夠小巧,并在预算范围内。IDS 提供了完美的相機方案。UI-5270CP-C-HQ Rev.2满足了我们的所有要求。
索尼的1/1.8英寸全局快门传感器IMX265的相机型号,通过GigE接口提供了3.2MP(2056×1542像素)的分辨率,帧率为38fps。其感光性极强的传感器被认为是3MP级别中最好的CMOS图像传感器之一,即使在弱光条件下也能保证出色的图像质量。
UI 5270CP-C-HQ Rev.2工业相机是uEye CP产品系列中的一员。CP是 "Compact Power "的缩写。这款适用于各种工业应用的小型电源,通过广泛的像素预处理提供了最大的功能。摄像机以全千兆以太网速度传输数据,由于采用了PoE("以太网供电"),还允许在100米内进行单电缆操作。uEye CP摄像机适用于自动化、汽车、医疗技术、生命科学和物流等领域的应用。由于其专利的外壳设计,尺寸仅为29 x 29 x 29毫米,它们在机器人技术方面也有出色表现,例如安装在水下车辆中。
展望
Forssea Robotics公司研发的摄像头主要应用于水下行业。不过,该公司也在开发基于视觉的定位技术的空中版本。
NAV CAM AIR是一个基于表面的视觉倾角和定位中心,其设计目的是为了在空中监测风力涡轮叶片和其他顶部结构。同样,所有的图像都是通过内部软件进行实时处理,以实现高度精确的定位。
图像处理在陆地、陆地或水上都有广泛的应用。它为各种活动提供了便利,加速了活动的进行,或者首先能讓活动能實現。在这种情况下,NAV CAM SUBSEA中的图像处理和IDS工业相机的结合确保了海上风机的准确定位。现在只剩下风了。
GigE uEye CP - 适用于工业应用的具有PoE功能的小型电源包
- 接口:GigE
- 型号:UI 5270CP-C-HQ Rev.2
- 传感器类型:CMOS
- 生产商:Sony
- 帧率:36fps
- 分辨率:2056 x 1542/320万像素
- 快门:全局快门
- 光学尺寸:1/1.8"
- 尺寸:29.0 mm x 29.0 mm x 29 mm
- 重量:52 g
- 接口连接器GigE RJ45,旋入式
- 应用领域:机器视觉、交通和运输(ITS)、质量保证、医疗技术、计量、机械工程、生物技术和生命科学、电子检测、制药和医疗卫生。
客戶
Forssea机器人公司开发了完全集成的机器人解决方案,以降低海上能源市场的运营成本。Forssea的水下工具结合了高性价比的即插即用硬件、专用的嵌入式智能和实时监控。
https://forssea-robotics.fr/