CN104881045A 说明书 2/9页 嵌入式视觉系统计算偏航角，并采用多阶段的定向控制方法进行目标的追踪。 [0010]进一步地，所述的目标为具有按照一定规律排列的色块的圆形的人工地标：所述 人工地标的中心位置通过单一颜色的识别及不同颜色的严格拓扑关系进行确定 [0011]进一步地，所述人工地标中色块为扇形区域，该扇形区域以人工地标的圆心为圆 心、以人工地标的半径为半径，色块的圆心角之和为360°，不同颜色的色块均与间隔分布。 [0012]进一步地，以仿生机器鱼起始时刻嵌入式视觉系统的摄像机的镜头光心的位置作 为坐标原点建立惯性坐标系0XYZ,其中OY轴垂直于水面向下，0z轴为摄像机的镜头光轴沿 仿生机器鱼头部向前，0X轴由右手定则确定：当仿生机器鱼与人工地标的中心位置不在同 深度时，仿生机器鱼通过嵌入式视觉系统采集到的人工地标为椭圆形图像，根据色块的 拓扑关系识别出所述椭圆形图像的长轴和短轴：计算长轴两个端点的水平位置坐标分别为 (x1,y)、(x2,y2),并计算长轴的长度1： [0013] 根据小孔成像模型按照如下步骤进行人工地标的中心位置所在深度的计算： [0014] 步骤1.1，计算视觉给定的偏航角A [0015] tan(4)=4-e f [0016] 步骤1.2，计算视觉给定的俯仰角P: [0017] tan(P)=v-va [0018] 其中，A为视觉给定的偏航角，P为视觉给定的俯仰角，(u,v)为人工地标的中心 位置坐标，(u,)为嵌入式视觉系统的摄像机镜头光心的图像坐标，(f,f,)为成像平面到 相机坐标系的放大系数： [0019] 步骤1.3，计算人工地标的中心位置的深度Da: R [0020] d= ·R= Vx-x)子/f2+0%-2)/f2 [0021] Da=d·tan(P) [0022] 其中，d为目标离光心的距离，f为焦距，R为圆形人工地标的直径，D为目标中心 所在深度。 [0023]进一步地，所述基于模糊滑模控制的方法为：每个采样周期计算人工地标的中心 位置的深度D,与当前的测量深度D.的差值作为深度误差e1,依据深度误差e计算切换函 数值s、切换函数的变化量，将切换函数值s、切换函数的变化量5输入模糊控制器得到胸 鳍攻角的变化率41，进而通过鱼体波模型调整仿真机器鱼的下潜动作。 [0024]进一步地，切换函数值s和切换函数的变化量的计算步骤为： [0025] 步骤2.1.1，计算滑模面的输入： 6