本論文應用雙眼立體視覺原理及影像處理於自主式水下載具上，用以測量載具前方障礙物距離並進行閃避之研究。首先，本論文裝置兩台同型號之網路攝影機於水下載具前端透明殼內，用以擷取載具航行時前方之即時影像。本論文採用張氏標定法於校正相機影像的變形，並於校正過程中可求得相機之內部及外部參數，利用相機參數及立體視覺原理即可對障礙物進行測距，再搭配灰階、濾波器、二值化、侵蝕、膨脹等影像處理運算，用以過濾掉影像中雜訊及背景，進而取得前方障礙物與載具之間的相對距離。另外，本論文設計一套載具控制及碰撞預警之人機介面，除了可以方便使用者修改載具相關參數外，亦可結合載具航行速度及障礙物大小推算出一安全距離，並與取得的載具與障礙物之間相對距離作比較，於危險時進行轉向閃避的動作。本文中的碰撞預警系統可實現於靜止清澈水域下的靜止及直線移動障礙物，對於自主式水下載具已可發揮基本的保護作用。

This thesis uses binocular stereo vision distance estimation methods with image processing in an autonomous underwater vehicle (AUV) to help AUV estimate the distance of the obstacle and avoid it. First, two webcams which are the same model are installed inside a transparent acrylic hemisphere cap located in front of the designed AUV to capture images of the underwater environment. This thesis adopts the camera calibration method which has been proposed by Z. Zhang. It can calibrate the distortion of the image and find the intrinsic and extrinsic parameters of the camera. With the camera parameters and the principle of binocular stereo vision, the designed AUV can estimate the distance of the obstacle. In addition, an image processing algorithm consisting of grayscale, filter, binary, dilation, and erosion has been utilized to exclude the noise and background of the captured image in order to obtain the obstacle distance information.
Besides, this thesis designs a man-machine interface to control the AUV in order to avoid the collision. The interface not only can help user modify parameters on an AUV conveniently, but also can calculate a safety-distance with the speed of AUV and the area of obstacle. The collision warning system can make a turn when the distance between an AUV and obstacles is shorter than the safety-distance. This system now can protect an AUV from collision in clear and still water conditions as an obstacle is moveless or move straight.

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