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基于双目立体视觉的水下三维定位研究的任务书
任务书
一、课题来源及主题
本课题来源于水下机器人的实际应用需求，主题为基于双目立体视觉的水下三维定位研究。
二、研究背景和研究意义
水下机器人被广泛应用于水下勘探、水下作业等领域，而它的水下行动与操作必然需要进行定位与导航。但是，由于水下环境的复杂性，传统的水下定位技术受到很大的限制，因此需要探索更加先进的水下定位方法。基于双目立体视觉的水下三维定位技术是一种新兴的水下定位手段，可以通过双目相机获取水下图像信息，在水下环境中进行三维定位，可以较为准确地定位水下机器人的位置和姿态，为水下机器人的自主化控制和作业提供更加可靠的数据支持。
三、研究目的和内容
1.目的
（1）研究基于双目立体视觉的水下三维定位技术，探索水下机器人的定位方法；
（2）提出针对水下机器人定位的算法方案，实现全局定位和状态估计；
（3）进行实验证明，验证算法的可行性和效果。
2.内容
（1）研究水下环境下的双目立体视觉原理，探索水下图像处理的难点和挑战；
（2）研究水下机器人定位算法，探讨基于视觉的三维定位方法，并比较分析不同算法的适用性和效果；
（3）设计实验平台，对比实验不同算法的性能，评估算法的效果。
四、研究方法
（1）文献调研：对相关领域的文献、专利进行调研，了解已有的水下定位技术和水下双目立体视觉技术；
（2）算法设计：基于双目立体视觉技术，设计水下机器人三维定位的算法模型，包括图像采集、图像处理、三维重构、状态估计等环节；
（3）实验设计：设计实验对象、实验环境、实验流程，搜集数据，进行实验数据的分析和处理；
（4）评估算法效果：利用实验结果对不同算法的效果进行对比和评估，确定合理的算法方案。
五、研究计划
（1）前期调研（1个月）：对水下机器人的应用领域、相关领域的研究进展和技术要求进行调研，明确本课题的研究方向和内容；
（2）算法设计与优化（4个月）：在认真研究水下机器人定位算法和双目立体视觉技术的基础上，提出创新性的算法方案，在理论和实验中不断优化；
（3）实验设计与数据采集（2个月）：设计水下机器人定位实验，并对实验所需的数据进行采集；
（4）实验数据分析及算法评估（2个月）：对实验数据进行处理、分析和评估，对不同算法进行评价，确定最优的算法方案；
（5）撰写论文（2个月）：撰写结合实验结果的论文，介绍水下机器人的定位方法和算法，总结研究成果。
六、预期成果
（1）研究并提出基于双目立体视觉的水下机器人定位算法，解决水下机器人行动和操作中的定位难点；
（2）实现不同算法方案的比较和分析，评估算法的可行性和效果；
（3）形成论文或发表论文，对水下机器人定位技术做出贡献。