用于目标检测和精确定位的水下机器人视觉系统

基于目标检测和精确定位的ＡＵＶ（Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ）视觉系统是水下智能机器人感知水下环境信息、进行自主作业的关键技术。本文着重介绍了视觉系统的工作原理、模块结构、特征提取和目标检测与定位算法。最后给出了仿真试验结果,以说明系统工作的有效性和实用性。     

基于水下三维目标识别的视觉系统

基于水下三维目标识别的视觉系统是水下机器人实现水下自主作业和智能化的关键技术。本文叙述水下三维目标的识别机理和识别算法以及为正确识别目标提供最佳条件的前处理，硬件系统和实时处理功能，最后给出试验结果，说明识别系统的高效率与可靠性。     

水下测角测距三维定位技术

为了提高水下大型构件安装定位精度,研发了水下测角测距三维定位技术.文章介绍了该定位技术的原理、精度和定位方法等内容,进行了相关试验并取得了良好效果,证明了该定位系统性能稳定、数据可靠.     

海洋调查中水下目标的定位与描述

介绍在海洋调查中，采用差分GPS对水下目标进行定位的几种方式，并对水下目标定位的精度进行估计。在声纳图象中还对目标的位置、大小和高度进行了定量描述。     

水下机器人光视觉信息获取及处理算法

自主式水下机器人（ＡＵＶ）具有自主导航、自主避碰和自主作业能力,光视觉信息获取与处理算法是ＡＵＶ进行水下作业的重要内容和关键技术。本文着重叙述水下三维目标信息的获取过程和图象常用算法,最后给出试验结果,以说明研究工作的有效性和成果的实用性。     

基于单目机器视觉的船舶测距定位原理研究

利用透视投影几何关系和摄像机内部参数,计算船舶与各陆标之间的距离,提出一种基于单目机器视觉的船舶测距定位方法。仿真结果表明,该方法与传统的陆标定位方法相比,具有简易、实时、受海况影响小的优势,可满足全封闭舰船陆标定位要求。     

基于单目直接法的水下视觉惯性里程计方法

为将视觉惯性里程计(VIO)有效地应用到水下场景中,提出一种适用于自主水下机器人(AUV)执行近距离作业任务时的水下VIO.针对水下环境中缺乏角点以及存在大量重复特征的特点,该系统在视觉部分使用了基于直接法的数据关联方式,在特征点提取过程中将像素点的梯度模作为特征提取的标准;为保证提取出足够多且有效的特征点,采用动态调...     

基于声呐图像处理的船用水下目标识别技术研究

水下目标自动识别技术不论在军事领域还是商业领域都具有广泛的应用,具体包括水下军事目标的监测、渔业资源勘测、海底地形勘探等。声呐信号处理是船舶水下目标探测的关键环节,可以分为声呐系统回声信号处理和声呐图像处理2种,本文主要研究的是声呐图像处理类型。本文充分利用基于小波变换的图像滤波技术、图像分割技术、特征提取技术等,改善了船用水下目标识别技术的工作效率和工作精度。     

基于单双目切换的自主式水下机器人视觉定位方法

为了解决以双目视觉为主导的自主式水下机器人（AUV）对接回收过程中出现的单一摄像机遭受遮挡或因水下环境特殊而发生故障的问题,提出一种基于单双目切换的AUV视觉定位方法。该方法通过自适应阈值法区分图像中的光源与背景,通过中心加权质心检测法提取光源中心,并以光源中心点数量为判定条件选取单目或双目视觉定位,添加水体折射参数提高定位精度。试验结果显示,采用该方法的定位耗时相比以往减少约70%,定位结果输出稳定,对接精度在允许范围内。该方法在AUV回收对接过程中通过牺牲部分定位精度来提高对接的实时性和鲁棒性,保障AUV成功对接回收。     

基于声学理论的被动声纳探测水下目标仿真

文章给出了海洋水文要素与声速的关系,在分析了相关海域的水文条件基础上,基于声线理论和声纳方程,建立了被动声纳对水下目标探测的数学模型。针对不同的声速剖面,进行了仿真实验,并对结果进行了详细的研究。     

某型声纳测距工况误差分析

被动测距声纳由于其不主动发射声波被广泛应用于潜艇。国产某型声纳在用户使用过程中发现测距精度偏低。笔者在对被动测距声纳测距原理分析的基础上,结合多年维修经验,给出了几项措施,能够最大限度的保证该型声纳的测距精度。     

蛙人探测声纳在水下安保的技术实现

结合水下反恐需求,讨论蛙人探测声纳在水下安保方面的重要性。介绍了国外已公开的蛙人探测声纳;对国内两家单位共同开发的最新型蛙人探测声纳开展研究,并阐述其运用到的先进技术。在此基础上展望蛙人探测声纳在水下安保反恐方面的发展前景。     

一种多波束声呐在船舶水下安检系统中的应用

针对船舶水下安检技术发展现状,介绍了一种应用于船舶水下安检的多波束声呐系统的组成和原理,开展了一系列的湖上试验。通过对试验船只水下部分的声学扫描,得到了船底三维图像及船只吃水信息。试验结果表明,系统可应用于船底异物检查、船只吃水检测等船舶水下安检领域。     

一种低功耗水下定位声纳信标的电路设计

文章主要介绍一种低功耗、体积小,重量轻的水下定位声纳信标的电路设计。该电路用于对失事船只或飞机进行定位,信标一旦沉入水中,整个电路自动开始工作,周期性的发射预先设定的声信号,便于检测装置寻找失事目标。     

基于反蛙人声纳的小目标检测算法

随着蛙人侵扰活动的日益频繁,在一些重要的部位如港口、码头、海岸洞库和锚泊水域中都安装了水下监控系统,在这些系统中,基于反蛙人声纳的小目标检测既是研究的重点也是难点之一。文章针对小目标检测问题进行了讨论,提出反蛙人声纳图像处理和小目标检测算法。由实践结果可以得出,此算法具有较高的小目标检测率,有效提高了水下监控系统的可靠性。     

一种被动声纳目标识别数据融合方法的研究

文章首先对目标噪声信号采用五种不同的方法提取特征矢量,然后采用基于自适应遗传BP算法的神经网络分别对五种特征矢量并发地进行分类,再采用遗传算法对分类器组合过程中的多参数进行优化,最后由五种分类结果最优组合产生最终的分类结果。实验结果表明该系统具有很好的分类效果。     

水下目标识别技术的发展分析

水下目标识别技术在现代战争中发挥着越来越重要的作用.文章介绍了国外水下目标识别技术的发展历程以及装备的研制、改进情况,指出了在现代战争中发展水下目标识别技术的优势和重要性,重点探讨了几种水下目标识别技术的性能及其特点,最后论述了水下目标识别技术的发展动向与分析.     

基于LabVIEW的水声信号处理与目标方位估计仿真研究

利用LabVIEW软件开发了一套水声信号处理与目标方位估计的仿真演示系统。该系统针对水声信号的特点,搭建了信号发生、滤波处理、时频分析等处理单元,具有较强的水声信号处理能力。此外,将LabVIEW和MATLAB混合编程技术应用于水声信号处理中,实现了水下目标方位角的估计。仿真结果表明了该演示系统的有效性。     

基于水声传感器网络的目标纯方位运动分析

研究了基于水声传感器网络的目标纯方位运动分析原理及方法,建立了基于水声传感器网络的目标运动分析模型。在此基础上,讨论了模型中多维非线性估计问题,提出了一种基于传感器网络新的水下目标运动分析方法。该方法采用改进的粒子滤波EKF-PF(扩展卡尔曼-粒子滤波)算法实现,并与传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)和粒子滤波(PF)算法进行了比较。通过Monte Carlo仿真分析,表明基于水声传感器网络的目标运动分析方法充分利用了网络的优势和当前测量信息。这种方法对水下目标运动状态估计时,不仅降低了计算量而且表现出较高的估计精度。所得结论为水下传感器网络进行目标被动定位提供了参考。