高凡承，陈 龙，李 康，陶金玲，周 航，张 涛

（南京工程学院，江苏 南京 211167）

水下航行器[1]自主搜寻由多项技术组合而成，其中最重要的就是水下环境探测[2]功能，它是机器人的眼睛，实现目标检测与识别功能。本文旨在介绍将水下图像修复技术应用于水下机器人探测水下环境及有关水下视频处理，使拍摄到的水下视频的质量更好，视频中的物体更清晰。下面就对具有水下图像修复功能的水下环境探测机器人进行论述。

1.水下机器人硬件设计

本款水下机器人如图1所示，模仿潜艇的结构，在水下机器人下方两侧设计了支架，这样可以在水中保持平衡，便于水中拍摄时的稳定性。由于3D打印并不防水，主体可使用水管代替，将电机和树莓派放在水管里面，通过打孔方式将外界的螺旋桨、灯与电机、树莓派连接。因为是水下机器人，要保证密封性，四周的孔和水下机器人后部密封处要用防水胶封好。

图1 水下机器人设计图

2.水下机器人运动结构及控制系统设计

通过树莓派控制运动电机，并且对树莓派与运动电机进行单独供电。在进行水下测距时，超声波测距仪需要由驱动电路驱动换能器发出超声波，且由于水下声波能量损耗较大，同时绿蓝激光测距装置由于要产生激光，所以也需要耗费巨大的能量，本款水下机器人只需要小范围、耗能小的测距方式，因此使用红外测距传感器不断测距。水下机器人在运动的时候，进行不断的测距以防止撞到水下的物体以及接触到水底；……