一种基于自适应窗口匹配的海浪运动方向反演方法

    公开(公告)号:CN119963600A

    公开(公告)日:2025-05-09

    申请号:CN202510031441.6

    申请日:2025-01-08

    Abstract: 本发明公开了一种基于自适应窗口匹配的海浪运动方向反演方法,包括:将输入的灰度图像分块二值化,获得二值化结果图像;根据较大连通域中横纵方向相同像素值的连续像素点的数目,确定最大连通域宽度L,根据最大连通域宽度和设定的预估位移大小设置初始窗口大小;对输入前后两张灰度图像按照窗口大小进行分块匹配,获得各子图像的位移矢量;根据子图位移矢量合成预测图像,计算与实际图像的相似度;通过判断相似度或循环次是否达到预设值,从而确定是输出海浪运动方向矢量分布图,还是增大窗口大小重新计算位移矢量。本方法能够快速获取海浪的运动方向,并解决了目前视觉反演海浪分块匹配中图像块预设大小无法包含有效的图像特征信息的问题。

    一种结合边缘检测和圆度分析的LED阵列状态提取方法

    公开(公告)号:CN119963587A

    公开(公告)日:2025-05-09

    申请号:CN202510031461.3

    申请日:2025-01-08

    Abstract: 本发明公开了一种结合边缘检测和圆度分析的LED阵列状态提取方法,首先获取包含目标LED阵列的原始灰度图像,使用边缘检测提取图像的边缘轮廓;其次,使用连通域检测算法获取每个连通域的边缘轮廓像素集#imgabs0#并计算其质心坐标;然后使用圆度分析技术,进一步分离背景和目标LED,从而提取出目标LED的轮廓,并确定其质心坐标(x,y);接着,根据所获得的发光LED的质心坐标可以确定LED阵列四个角的坐标,从而计算出目标LED阵列区域长、宽和横纵LED的间隔。结合每个发光LED的质心坐标,得出原始信息码流,获得LED阵列中每个LED的状态。本发明克服了传统图像处理算法易受二值化阈值选取不当的影响,提高了系统的鲁棒性。同时在保证实时性的前提下,提升了处理效率,大大降低误码率。

    一种基于线激光与角反射镜的ATP方法

    公开(公告)号:CN117590357A

    公开(公告)日:2024-02-23

    申请号:CN202311615393.2

    申请日:2023-11-29

    Inventor: 马春波 骆禹 敖珺

    Abstract: 本发明公开了一种基于线激光与角反射镜的APT方法,包括:第一ATP装置的信标发射端发射线激光,扫描未知跟踪区域;当线激光扫描到第二ATP装置移动平台的角反射镜时,角反射镜沿着原方向将激光信号反射回第一ATP装置;第一ATP装置信标接收端检测到角反射镜反射回来的信标反射光信号;第一ATP装置信标接收端通过接收第二ATP装置反射的信标反射光信号,判断第二ATP装置移动平台的位置,并相应调整第一ATP装置线激光发射方位,以确保第一ATP装置的线激光指向第二ATP装置移动平台的方向。与其它光束激光相比,线激光的跟踪距离更长;保证了瞄准的准确性。

    一种基于时间分集的光声异构物理场水下通信方法

    公开(公告)号:CN114826434B

    公开(公告)日:2023-10-27

    申请号:CN202210445340.X

    申请日:2022-04-26

    Abstract: 本发明公开了一种基于时间分集的光声异构物理场水下通信方法,包括:在光场,通过能量利用效率较高的调制方式调制信息,将同一调制信号在不同时间段多次串行传输,将分集信号加载到声场;在声场,通过信息采集器采集信号,度量不同时间段的每条信道的信号质量,根据度量结果,通过单个或组合形式的合并技术获得分集增益,将不同时间段的重复信号进行合并,提取有效信息,再解调还原信息。本发明通过多重信号在光场分集‑声场合并的操作,有效地改善因光声信号不稳定造成通信性能变差的问题,提升了通信可靠性,同时兼具光击穿机制下光声异构物理场水下通信非接触式和通信距离远的优点。

    基于跳变检测的光声异构物理场水下通信同步方法

    公开(公告)号:CN114978354B

    公开(公告)日:2023-10-13

    申请号:CN202210609874.1

    申请日:2022-05-31

    Abstract: 本发明公开了一种基于跳变检测的光声异构物理场水下通信同步方法,包括:在光场以光声信号幅值作为数字信号载体;在声场,对接收信号进行非相干解调,多倍采样非相干解调信号,帧同步判别成功后,对采样窗口内的序列信息进行差分运算,搜索差分能量最大时刻即信号跳变时刻,将其对应的实际采样点与理想采样点进行比较等操作,一次性估计出实际采样点与理想采样点的同步偏差,进而调整采样时钟,达到码元同步。本发明将差分能量最大时刻与理想同步时刻的偏差来作为码元同步的调整偏差,能很好地改善因光声信号重复性差引起的码元同步问题,提升了通信可靠性,同时能一次性估算出总的同步偏差,直接达到最佳采样时刻,满足快速同步的要求。

    一种全周期交互式的水下光通信系统性能实时优化的方法

    公开(公告)号:CN115865715A

    公开(公告)日:2023-03-28

    申请号:CN202211572191.X

    申请日:2022-12-08

    Inventor: 敖珺 熊珎 马春波

    Abstract: 本发明公开了一种全周期交互式的水下光通信系统性能实时优化的方法,包括:建立水下光通信系统描述模块,描述模块用于真实反映物理水下光通信系统的构架;建立水下光通信系统分析处理模块,分析处理模块包括运行状态数据库、知识经验库和分析处理平台;描述模块和分析处理模块构成一个可以真实反映物理水下光通信系统状态的数字化空间,数字化空间将优化后的参数通过可视化界面呈现给用户,数字化空间和物理水下光通信系统之间构成一个实时映射和交互的过程。该方法贯穿整个水下光通信系统运行周期,适用于全球海域,可为设计开发水下光通信系统节省大量的人力和财力。

    一种海洋上空环境下的非均匀路径大气相位屏分布法

    公开(公告)号:CN113686817B

    公开(公告)日:2022-10-28

    申请号:CN202110977388.0

    申请日:2021-08-24

    Abstract: 本发明公开了一种海洋上空环境下的非均匀路径大气相位屏分布法,包括利用测量数据得到海洋上空环境下的大气湍流廓线,即大气折射率结构常数模型;基于海洋上空环境下的大气折射率结构常数模型,采用等Rytov指数间隔与均匀间隔混合法,得到非均匀大气湍流相位屏的分层标准,实现对不同湍流起伏区域的充分采样。本方法提升了激光通信系统的链路完整性和可靠性;采用等Rytov指数间隔与均匀间隔混合的方法对相位屏进行合理分层,获取湍流结构常数模型具有多样性,可通过实测数据、引用现有数据等多种方法的一种获得;同时,根据传输介质折射率起伏情况决定分层间隔,这对于精确建立完整的通信链路,并对其进行合理化建模有着关键作用。

    一种基于Helmholtz-Hodge分解的波浪重构方法

    公开(公告)号:CN113392597B

    公开(公告)日:2022-10-28

    申请号:CN202110663751.1

    申请日:2021-06-16

    Abstract: 本发明公开了一种基于Helmholtz‑Hodge分解的波浪重构方法,包括如下步骤:根据标准结构光与扭曲结构光的特征信息计算得到二维扭曲向量场即位置偏移矩阵,该矩阵包含了海浪波动的信息;通过求解泊松方程二维扭曲向量场存在如下唯一的Helmholtz‑Hodge分解,得到稀疏的波面估计结果;对散度势D、旋度势R及调和分量进行插值处理,得到高分辨率的散度势D、旋度势R和调和分量H,其中,散度势D是表征海浪高度分布的物理量,旋度势R包含水面的漩涡信息,调和分量H在理想状态下表示水面一个低频的倾斜。本发明通过三个分量更直观的表现出水面、海面波动信息;仅通过一幅偏移图像就能反演出水面、海面波浪信息,对环境要求低,具有更强的自适应性;保证波浪重构的可靠性与真实性。

    基于跳变检测的光声异构物理场水下通信同步方法

    公开(公告)号:CN114978354A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210609874.1

    申请日:2022-05-31

    Abstract: 本发明公开了一种基于跳变检测的光声异构物理场水下通信同步方法,包括:在光场以光声信号幅值作为数字信号载体;在声场,对接收信号进行非相干解调,多倍采样非相干解调信号,帧同步判别成功后,对采样窗口内的序列信息进行差分运算,搜索差分能量最大时刻即信号跳变时刻,将其对应的实际采样点与理想采样点进行比较等操作,一次性估计出实际采样点与理想采样点的同步偏差,进而调整采样时钟,达到码元同步。本发明将差分能量最大时刻与理想同步时刻的偏差来作为码元同步的调整偏差,能很好地改善因光声信号重复性差引起的码元同步问题,提升了通信可靠性,同时能一次性估算出总的同步偏差,直接达到最佳采样时刻,满足快速同步的要求。

    基于后向散射强度的水下光通信自适应调制方法

    公开(公告)号:CN114978353A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210606639.9

    申请日:2022-05-31

    Abstract: 本发明公开了基于后向散射强度的水下光通信自适应调制方法,包括:收发端机在建立通信链路之前,发送端发送信号光,利用后向散射强度判断当前水域环境情况,选择当前的最优调制方案;在通信链路建立的握手阶段,发送端与接收端交互各自确定的最优调制方案结果;直至发送端和接收端选择的最优调制方案相同则进行下一步;选用收发端机双方确定的最优调制方案和对应的解调方案进行通信。本发明最大限度降低了在不同水域环境下,调制方式选择所带来的对系统通信效率的影响。使得通信系统在不同水域情况下匹配最优调制方案,从而明显降低系统功耗,提高在不同水域下的通信性能。

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