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公开(公告)号：CN110533614B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN201910801451.8
申请日：2019-08-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种结合频域和空域的水下图像增强方法，属于水下数字图像处理领域。本发明包括：读取水下彩色图像，将其转换为灰度图像；自适应选择频率域的去噪程度和空间域的对比度增强程度；将灰度图像利用傅里叶变换转换到频率空间；将频率空间的图像进行消噪；对消噪后的图像进行逆傅里叶变换，转换到空间域；将空间域的图像分割为若干子图像块，对每个子图像块计算其灰度概率密度函数；对概率密度函数重新分配；计算子图像块中每个像素重新分配后的灰度级，得到最终增强后的图像。与现有的技术相比，本发明能很好地去除水下噪声的干扰，同时丰富图像细节特征，并且耗时较少，适用于水下视觉同步定位与建图前的图像预处理。
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公开(公告)号：CN110207721B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN201910492181.7
申请日：2019-06-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明属于图像处理领域，公开了一种考虑残差分布的无效地形匹配结果识别方法，包含如下步骤：步骤(1)：计算重叠区域高程残差序列；步骤(2)：绘制直方图，判断高程残差序列是否满足指定的高斯分布；步骤(3)：将重叠区域所有残差大于μ±σ的网格节点提取出来作为提取区域1，将所有未被提取的网格节点作为提取区域2；步骤(4)：分别计算提取区域1和提取区域2的平均高程残差、地形信息量以及有效节点的个数；步骤(5)：将提取区域1和提取区域2的平均高程残差、地形信息量、有效节点的个数输入神经网络中，若神经网络输出值大于预设值，该地形匹配结果有效，否则该地形匹配结果无效。本发明不需要其他信息辅助，算法易于实现。
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公开(公告)号：CN119975740A
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202510250248.1
申请日：2025-03-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下仿生机器人领域，具体涉及一种基于非牛顿流体的自适应变刚度柔性尾柄及带有该结构的机器鱼。本发明提供的自适应变刚度柔性尾柄能够根据机器鱼身体的摆动频率自动调节刚度，使尾柄完成对驱动频率的自适应刚度调节，即频率越快，尾柄变得越硬，能够进一步提高仿生机器鱼在不同场景下的适应能力。本发明还提供了一种带有基于非牛顿流体的自适应变刚度柔性尾柄的机器鱼，鱼尾采用柔性关节，采用四缸柱塞泵来提供压力，省去了调压阀和电磁换向阀，鱼尾为刚柔耦合结构，驱动单元两端与连接体固定，鱼尾内部还设有输油管与柔性传感器，胸鳍能够旋转，液压回路为内循环，既实现降低成本的要求，又能实现水下摆动更柔顺。
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公开(公告)号：CN114894187B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202210591518.1
申请日：2022-05-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种无人艇导航方法，使用IMU反馈的角度对无人艇进行航向角的闭环控制，引入UWB的定位数据，使无人艇先定当前角度航行一个时间间隔，记录下航行前和时间间隔后的位置坐标，通过两组坐标求解航行的真实角度值，使用卡尔曼滤波的方式融合IMU的陀螺仪数据和坐标点的角度值，最终使用串级积分分离PID算法进行无人艇的航向航速控制，使得无人艇航行过程的精确稳定。本发明通过卡尔曼滤波器融合IMU的漂移航向角度值与UWB的精确位置值，解决了水池条件下小型无人艇由于航向角漂移导致的导航困难问题。本发明硬件实现成本极低，是低成本无人艇水池导航实验较优选择。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115561765A
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202211130049.X
申请日：2022-09-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种AUV远距离地形等深线辅助导航方法，属于水下导航与定位领域。本发明使用海底地形等深线图作为先验海图进行匹配定位，减少先验海图地形特征数量及分辨率对匹配结果的影响，在粒子滤波过程中，根据粒子距离等深线最短距离实现粒子权重更新。根据等深线地图匹配属性，利用等深线疏密计算地形置信度，将地形置信度考虑到等深线辅助导航定位中，实现在地形特征贫乏、低分辨率先验海图基础上的远距离地形辅助导航。本发明在进行远距离地形辅助导航中，能源成为限制AUV实现远距离水下定位的重要问题，为此提出利用单波束声呐进行水深信息测量，有效延长AUV水下续航能力。
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公开(公告)号：CN115330852A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202210884061.3
申请日：2022-07-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种水下相机‑IMU‑深度计的空间联合标定方法，通过传统视觉图像特征方法对相机初始化，获得相机位姿和路标点信息；利用规划运动激励获得深度计和IMU测量数据，同时通过视觉位姿变化的信息约束，对深度数据离群点剔除；采用多组有效的相邻帧间深度信息、视觉信息和IMU预积分信息，建立手眼标定方程组；对方程组进行优化求解，获得外参变换初值；将初值加入后端非线性优化，并通过空间变换关系求解外参。本发明考虑到深度计测量数据只发生在垂直方向，通过运动约束，建立伪手眼标定方程组，对外参进行非线性优化，克服了水下相机‑IMU‑深度计外参不易获得，手工机械测量误差大的问题，为水下多传感器融合SLAM提供了准确的相机‑IMU‑深度计外参变换信息。
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公开(公告)号：CN114894187A
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202210591518.1
申请日：2022-05-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种无人艇导航方法，使用IMU反馈的角度对无人艇进行航向角的闭环控制，引入UWB的定位数据，使无人艇先定当前角度航行一个时间间隔，记录下航行前和时间间隔后的位置坐标，通过两组坐标求解航行的真实角度值，使用卡尔曼滤波的方式融合IMU的陀螺仪数据和坐标点的角度值，最终使用串级积分分离PID算法进行无人艇的航向航速控制，使得无人艇航行过程的精确稳定。本发明通过卡尔曼滤波器融合IMU的漂移航向角度值与UWB的精确位置值，解决了水池条件下小型无人艇由于航向角漂移导致的导航困难问题。本发明硬件实现成本极低，是低成本无人艇水池导航实验较优选择。
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公开(公告)号：CN110533614A
公开(公告)日：2019-12-03
申请号：CN201910801451.8
申请日：2019-08-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种结合频域和空域的水下图像增强方法，属于水下数字图像处理领域。本发明包括：读取水下彩色图像，将其转换为灰度图像；自适应选择频率域的去噪程度和空间域的对比度增强程度；将灰度图像利用傅里叶变换转换到频率空间；将频率空间的图像进行消噪；对消噪后的图像进行逆傅里叶变换，转换到空间域；将空间域的图像分割为若干子图像块，对每个子图像块计算其灰度概率密度函数；对概率密度函数重新分配；计算子图像块中每个像素重新分配后的灰度级，得到最终增强后的图像。与现有的技术相比，本发明能很好地去除水下噪声的干扰，同时丰富图像细节特征，并且耗时较少，适用于水下视觉同步定位与建图前的图像预处理。
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公开(公告)号：CN110320520A
公开(公告)日：2019-10-11
申请号：CN201910559363.1
申请日：2019-06-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种测深信息同步定位与建图的鲁棒后端图优化方法，属于水下机器人的水下导航领域。本发明包括：通过多波束声纳和惯性导航系统采集海底地形信息和水下机器人位姿状态记录在子地图中；与历史子地图通过地形匹配检测数据关联；初始化粒子，根据检测到的数据关联与所有历史数据关联更新粒子；对所有粒子通过图优化求解地图并计算适应度函数，根据适应度函数应用粒子群算法更新粒子，并根据粒子群输出结果通过图优化求解并输出地图。本发明可以解决传统图优化方法无法处理的无效数据关联问题，且使用协方差而非简单的有效/无效对数据关联进行判断，计算精度更高。
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