識別設備都位于所述頭部安裝支架上，用于分別對水下圖像執(zhí)行散射光消除和焊縫識別處理。
[0018]接著，繼續(xù)對本發(fā)明的基于Marr小波濾波的潛水員便攜系統(tǒng)的具體結構進行進一步的說明。
[0019]所述便攜系統(tǒng)還包括:電焊鉗，用于固定焊條，所述焊條為濕法涂料焊條，材料為低碳鋼。
[0020]所述便攜系統(tǒng)還包括:安全開關，其負極導線連接到所述電焊鉗。
[0021]所述便攜系統(tǒng)還包括:接地夾，被固定在待焊接工件上。
[0022]所述便攜系統(tǒng)還包括:電焊機，負極連接至所述電焊鉗，正極接地。
[0023]所述便攜系統(tǒng)還包括:電焊鉗驅動設備，與所述電焊鉗連接，用于根據(jù)電焊鉗驅動信號驅動所述電焊鉗前往待焊接工件的焊縫位置。
[0024]所述便攜系統(tǒng)還包括:電焊鉗驅動電機，為一直流電機，為所述電焊鉗驅動設備對所述電焊鉗的驅動提供動力。
[0025]所述便攜系統(tǒng)還包括:GPS定位設備，設置在浮標上，由電力供應設備提供電力供應，用于接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的GPS定位數(shù)據(jù)。
[0026]所述便攜系統(tǒng)還包括:聲納探測設備，設置在浮標上，由電力供應設備提供電力供應，用于探測所述潛水員到浮標的相對距離，并作為第一相對距離輸出。
[0027]所述便攜系統(tǒng)還包括:超聲波檢測儀，設置在所述頭部安裝支架上，用于測量所述潛水員距離前方焊縫的距離，并作為第二相對距離輸出。
[0028]所述便攜系統(tǒng)還包括:移動硬盤，預先存儲了焊縫灰度范圍和各類焊縫基準模版，所述焊縫灰度范圍用于將圖像中的焊縫與背景分離，所述各類焊縫基準模版為對各類基準焊縫預先進行拍攝所得到的各個圖像。
[0029]所述便攜系統(tǒng)還包括:浮標，設置在所述潛水員的上方水面上。
[0030]所述便攜系統(tǒng)還包括:電力供應設備，設置在所述浮標上，包括防水密封罩、太陽能供電器件、蓄電池、切換開關和電壓轉換器，所述防水密封罩用于容納所述太陽能供電器件、所述蓄電池、所述切換開關和所述電壓轉換器，所述切換開關與所述太陽能供電器件和所述蓄電池分別連接，根據(jù)蓄電池的剩余電量決定是否切換到所述太陽能供電器件以由所述太陽能供電器件供電，所述電壓轉換器與所述切換開關連接，以將通過切換開關輸入的5V電壓轉換為3.3V電壓。
[0031]所述便攜系統(tǒng)還包括:水下拍攝設備，包括半球形防水透明罩、輔助照明子設備和C⑶視覺傳感器，所述半球形防水透明罩用于容納所述輔助照明子設備和所述CXD視覺傳感器，所述輔助照明子設備為所述CCD視覺傳感器的水下拍攝提供輔助照明，所述CCD視覺傳感器對前方目標拍攝以獲得包含前方目標的水下圖像。
[0032]所述清晰化處理設備與所述CCD視覺傳感器、所述超聲波檢測儀和所述輔助照明子設備分別連接，以獲得所述第二相對距離和所述輔助照明亮度，并基于所述第二相對距離和所述輔助照明亮度去除所述水下圖像中因為輔助照明子設備照射而在前方目標上形成的散射光成份，以獲得清晰化水下圖像。
[0033]所述焊縫識別設備與所述清晰化處理設備和所述移動硬盤分別連接，包括Marr小波濾波子設備、中值濾波子設備、尺度變換增強子設備、目標分割子設備和目標識別子設備；所述Marr小波濾波子設備與所述CCD視覺傳感器連接，用于對所述清晰化水下圖像采用基于2階Marr小波基的小波濾波處理，以濾除所述水下圖像中的高斯噪聲，獲得小波濾波圖像；所述中值濾波子設備與所述Marr小波濾波子設備連接，用于對所述小波濾波圖像執(zhí)行中值濾波處理，以濾除所述小波濾波圖像中的水粒子散射成分，獲得中值濾波圖像；所述尺度變換增強子設備與所述中值濾波子設備連接，用于對所述中值濾波圖像執(zhí)行尺度變換增強處理，以增強圖像中目標與背景的對比度，獲得增強圖像；所述目標分割子設備與所述尺度變換增強子設備連接，將所述增強圖像中像素灰度值在所述焊縫灰度范圍內的所有像素組成焊縫子圖像；所述目標識別子設備與所述目標分割子設備和所述移動硬盤分別連接，將所述焊縫子圖像與各類焊縫基準模版逐一匹配，輸出匹配成功的焊縫基準模版對應的焊縫類型作為目標焊縫類型。
[0034]所述便攜系統(tǒng)還包括=ARMll處理芯片，設置在所述頭部安裝支架上，與所述GPS定位設備、所述聲納探測設備、所述超聲波檢測儀、所述水上處理設備和所述焊縫識別設備分別連接，用于在接收到所述目標焊縫類型時，啟動所述GPS定位設備、所述聲納探測設備和所述超聲波檢測儀以接收所述GPS定位數(shù)據(jù)、所述第一相對距離和所述第二相對距離，基于所述GPS定位數(shù)據(jù)、所述第一相對距離和所述第二相對距離計算并輸出焊縫定位數(shù)據(jù)，并通過電纜將所述焊縫定位數(shù)據(jù)、所述焊縫子圖像和所述目標焊縫類型傳輸?shù)剿鏊咸幚碓O備；其中，所述ARMll處理芯片在接收到所述目標焊縫類型時，根據(jù)焊縫子圖像在水下圖像的相對位置確定電焊鉗驅動信號。
[0035]可選地，在所述基于Marr小波濾波的潛水員便攜系統(tǒng)中:所述ARMlI處理芯片在未接收到所述目標焊縫類型時，關閉所述GPS定位設備、所述聲納探測設備和所述超聲波檢測儀；所述Marr小波濾波子設備、所述中值濾波子設備、所述尺度變換增強子設備、所述目標分割子設備和所述目標識別子設備被集成在一塊集成電路板上；所述頭部安裝支架上設置防水罩，用于容納所述ARMll處理芯片、所述清晰化處理設備和所述焊縫識別設備；所述電焊鉗、所安全開關、所接地夾、所電焊機、所電焊鉗驅動設備和所電焊鉗驅動電機都設置在所述頭部安裝支架上。
[0036]可選地，所述Marr小波濾波子設備、所述中值濾波子設備、所述尺度變換增強子設備、所述目標分割子設備和所述目標識別子設備分別由不同的FPGA芯片來實現(xiàn)。
[0037]另外，F(xiàn)PGA(Field — Programmable Gate Array)，即現(xiàn)場可編程門陣列，他是在PAL、GAUCPLD等可編程器件的基礎上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。他是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。
[0038]以硬件描述語言(Veri1gSVHDL)所完成的電路設計，可以經(jīng)過簡單的綜合與布局，快速的燒錄至FPGA上進行測試，是現(xiàn)代IC設計驗證的技術主流。這些可編輯元件可以被用來實現(xiàn)一些基本的邏輯門電路(比如AND、OR、XOR、NOT)或者更復雜一些的組合功能比如解碼器或數(shù)學方程式。在大多數(shù)的FPGA里面，這些可編輯的元件里也包含記憶元件例如觸發(fā)器(Flip — flop)或者其他更加完整的記憶塊。系統(tǒng)設計師可以根據(jù)需要通過可編輯的連接把FPGA內部的邏輯塊連接起來，就好像一個電路試驗板被放在了一個芯片里。一個出廠后的成品FPGA的邏輯塊和連接可以按照設計者而改變，所以FPGA可以完成所需要的邏輯功能。
[0039]FPGA—般來說比ASIC(專用集成電路)的速度要慢，實現(xiàn)同樣的功能比ASIC電路面積要大。但是他們也有很多的優(yōu)點比如可以快速成品，可以被修改來改正程序中的錯誤和更便宜的造價。廠商也可能會提供便宜的但是編輯能力差的FPGA。因為這些芯片有比較差的可編輯能力，所以這些設計的開發(fā)是在普通的FPGA上完成的，然后將設計轉移到一個類似于ASIC的芯片上。另外一種方法是用CPLD (Complex Programmable Logic Device，復雜可編程邏輯器件)。FPGA的開發(fā)相對于傳統(tǒng)PC、單片機的開發(fā)有很大不同。FPGA以并行運算為主，以硬件描述語言來實現(xiàn)；相比于PC或單片機(