公开(公告)号：CN116596753A

公开(公告)日：2023-08-15

申请号：CN202310889248.7

申请日：2023-07-20

申请人： 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 ,  哈尔滨工程大学

发明人： 张铁栋 ,  郎硕 ,  李仁哲 ,  樊家占 ,  刘继智 ,  贾辉 ,  常文田

IPC分类号： G06T3/00 ,  G06N3/044 ,  G06N3/045 ,  G06N3/0475 ,  G06N3/094 ,  G06N3/096 ,  G06V10/774 ,  G06V10/82 ,  G06V20/05

摘要： 一种基于风格迁移网络的声学图像数据集扩充方法和系统，涉及声呐图像技术领域。解决了现有的生成对抗网络在生成声呐图像时会遇到成像分辨率低，成像质量较差等问题。本发明的技术方案为：所述方法包括：构建沉船及飞机的声呐图像数据集；预处理所述数据集中的声呐图像；采用沙盘实验采集飞机及轮船光学图像；模糊处理所述飞机及轮船光学图像；构建风格迁移网络模型；根据所述风格迁移网络训练所述处理后的声呐图像和光学图像，获取仿真声呐图像。本发明所述的一种基于风格迁移网络的声学图像数据集扩充方法应用于水下目标识别领域。

公开(公告)号：CN116596753B

公开(公告)日：2024-02-02

申请号：CN202310889248.7

申请日：2023-07-20

申请人： 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 ,  哈尔滨工程大学

发明人： 张铁栋 ,  郎硕 ,  李仁哲 ,  樊家占 ,  刘继智 ,  贾辉 ,  常文田

IPC分类号： G06T3/04 ,  G06N3/044 ,  G06N3/045 ,  G06N3/0475 ,  G06N3/094 ,  G06N3/096 ,  G06V10/774 ,  G06V10/82 ,  G06V20/05

摘要： 一种基于风格迁移网络的声学图像数据集扩充方法和系统，涉及声呐图像技术领域。解决了现有的生成对抗网络在生成声呐图像时会遇到成像分辨率低，成像质量较差等问题。本发明的技术方案为：所述方法包括：构建沉船及飞机的声呐图像数据集；预处理所述数据集中的声呐图像；采用沙盘实验采集飞机及轮船光学图像；模糊处理所述飞机及轮船光学图像；构建风格迁移网络模型；根据所述风格迁移网络训练所述处理后的声呐图像和光学图像，获取仿真声呐图像。本发明所述的一种基于风格迁移网络的声学图像数据集扩充方法应用于水下目标识别领域。

公开(公告)号：CN115367085A

公开(公告)日：2022-11-22

申请号：CN202211232985.1

申请日：2022-10-10

申请人： 三亚哈尔滨工程大学南海创新发展基地 ,  哈尔滨工程大学

发明人： 张铁栋 ,  刘继智 ,  樊家占 ,  郎硕 ,  贾辉 ,  孙延超 ,  张强

IPC分类号： B63C11/52

摘要： 本发明提供了一种多模块水下斡旋龙型机器人，属于海洋装备与水下机器人领域。解决小型水下机器人无法搭载多种水下探测与作业设备；大型水下机器人的工作环境受限无法进行探测和作业问题。它包括至少两个驱动模块和至少一个搭载模块，一个搭载模块设置在龙型机器人的头部，驱动模块和搭载模块串联布置，相邻两个模块之间通过横滚‑俯仰关节连接，在搭载模块上有负载；驱动模块包括躯干结构、两个多向水下推进器和两个侧向推进器，横滚‑俯仰关节包括单出轴舵机和双出轴舵机，单出轴舵机的输出轴和双出轴舵机的输出轴空间垂直布置，龙型机器人还配有对单个舵机、横滚‑俯仰关节、推进器控制的控制系统。本发明适用于水下设备尤其是水下管道的探测。

公开(公告)号：CN110189403B

公开(公告)日：2022-11-18

申请号：CN201910428826.0

申请日：2019-05-22

申请人： 哈尔滨工程大学

发明人： 张铁栋 ,  刘树伟 ,  张强 ,  辛坚 ,  刘自豪 ,  周恒 ,  何笑

IPC分类号： G06T17/00 ,  G06T19/20 ,  G06T5/30 ,  G06T5/50

摘要： 本发明提供的是一种基于单波束前视声纳的水下目标三维重建方法。利用一对正交分布的单波束前视声呐进行图像采集，对图像采集得到的两组数据源的进行融合形成水下目标的三维空间信息。本发明可提供水下目标的距离、方位角和垂向位置信息。本发明可快速的对水下目标区域进行三维重建，为AUV水下自主航行提供水下目标的三维信息。

公开(公告)号：CN114913205A

公开(公告)日：2022-08-16

申请号：CN202210499223.1

申请日：2022-05-09

申请人： 哈尔滨工程大学

发明人： 张铁栋 ,  李仁哲 ,  李铭昊 ,  郎硕 ,  冯杰熹 ,  贾辉 ,  樊家占 ,  柴浩若 ,  刘继智

IPC分类号： G06T7/246 ,  G06T7/70 ,  G06V20/05 ,  G06V10/30 ,  G06V10/28 ,  G06V10/74 ,  G06V10/25 ,  G06V10/20 ,  G01S15/66

摘要： 本发明公开了一种基于检测的声学动态多目标跟踪系统与跟踪方法，属于水下声视觉环境感知技术领域。声纳设备的输出端与声纳图像序列预处理模块的输入端连接，声纳图像序列预处理模块的输出端与运动预测模块和目标检测模块的输入端连接，目标检测模块和运动预测模块的输出端与级联匹配模块的输入端连接，级联匹配模块的输出端与IOU检测模块的输入端连接，级联匹配模块与IOU检测模块共同构成目标匹配模块，目标匹配模块的输出结果作为当前帧声纳图像St的跟踪结果。本发明能够实现利用声学图像，对水下环境中的动态多目标进行跟踪，并解决跟踪过程中目标ID变更和轨迹中断等问题。

公开(公告)号：CN108227502A

公开(公告)日：2018-06-29

申请号：CN201810057813.2

申请日：2018-01-22

申请人： 哈尔滨工程大学

发明人： 张铁栋 ,  刘超 ,  邢炜 ,  张韧然 ,  辛坚 ,  刘自豪

IPC分类号： G05B13/04

CPC分类号： G05B13/042

摘要： 本发明提供一种过驱动AUV执行机构切换控制方法，包括：建立AUV垂直面动力学方程、运动状态空间模型；低速时执行机构采用主推和垂直槽道推进器，高速时采用主推和舵翼；在高低速切换点处设定一个过渡区域，在过渡区域内，通过对执行机构定义一个软约束，使垂直槽道推进器和舵翼在此区间内平缓变化，并保持纵倾角不变；采用模型预测控制方法，根据控制指令解算出主推推力、垂推推力和舵角；将控制输入带入模型得到AUV位姿信息。本发明能够避免由突然切换AUV执行机构引起的速度以及纵倾产生的较大幅度的抖动，减小控制出现的振荡幅度，保证AUV在切换执行机构的同时保持运动状态的平滑过渡，而对于纵倾的控制可以保证AUV在切换过程中的作业能力不受影响。

公开(公告)号：CN104778695B

公开(公告)日：2017-11-21

申请号：CN201510169686.1

申请日：2015-04-10

申请人： 哈尔滨工程大学

发明人： 王博 ,  张磊 ,  庄佳园 ,  苏玉民 ,  李晔 ,  盛明伟 ,  张铁栋 ,  刘涛 ,  姜大鹏 ,  万磊

IPC分类号： G06T7/13 ,  G06T7/136

摘要： 本发明涉及的是一种基于梯度显著性的水天线检测方法。本发明包括：通过光学成像仪器采集一帧图像，若图像类型是普通摄像机获取的彩色图像，则将其进行标准化处理得到24位RGB彩色图像；若图像类型是红外成像仪获取的灰度图像，则将其进行标准化处理得到8位灰度图像；对第得到的标准化图像进行高斯降采样等。本发明根据光学成像仪器采集的图像类型分别计算图像的梯度幅值矩阵和梯度方向矩阵，在结果中反映了原始图像的全部梯度信息，保证了水天线检测结果的准确性。按照梯度显著性由高到低依次进行基于区域生长算法的线段检测，避免了直接利用梯度信息进行检测受到噪声干扰严重的问题。

公开(公告)号：CN104778695A

公开(公告)日：2015-07-15

申请号：CN201510169686.1

申请日：2015-04-10

申请人： 哈尔滨工程大学

发明人： 王博 ,  张磊 ,  庄佳园 ,  苏玉民 ,  李晔 ,  盛明伟 ,  张铁栋 ,  刘涛 ,  姜大鹏 ,  万磊

IPC分类号： G06T7/00

摘要： 本发明涉及的是一种基于梯度显著性的水天线检测方法。本发明包括：通过光学成像仪器采集一帧图像，若图像类型是普通摄像机获取的彩色图像，则将其进行标准化处理得到24位RGB彩色图像；若图像类型是红外成像仪获取的灰度图像，则将其进行标准化处理得到8位灰度图像；对第得到的标准化图像进行高斯降采样等。本发明根据光学成像仪器采集的图像类型分别计算图像的梯度幅值矩阵和梯度方向矩阵，在结果中反映了原始图像的全部梯度信息，保证了水天线检测结果的准确性。按照梯度显著性由高到低依次进行基于区域生长算法的线段检测，避免了直接利用梯度信息进行检测受到噪声干扰严重的问题。

公开(公告)号：CN101750611B

公开(公告)日：2012-05-09

申请号：CN200910073327.0

申请日：2009-12-02

申请人： 哈尔滨工程大学

发明人： 张铁栋 ,  陈艳 ,  姜婵娟 ,  万磊 ,  庞永杰 ,  秦再白 ,  孙俊岭 ,  曾文静 ,  唐旭东 ,  李东起

IPC分类号： G01S15/00 ,  G01S7/52

摘要： 本发明提供的是一种水下机器人目标探测装置及探测方法。包括PC/104计算机、单波束前视声纳设备传感器、多普勒计、深度计、高度计及继电器元件。当在水下状态时，计算机上电后，设备控制程序自主运行，通过DI\O数字板控制继电器打开传感器，由单波束前视声纳完成行进方向的环境信息采集，利用多普勒计信息对数据进行校正，通过对深度信息对数据进行划分，通过处理算法得到水下目标点水平面信息，依据深度计信息对目标水下深度信息进行估计，从而实现对水下目标的检测。本发明避免了多波束前视声纳以及三维声呐存在的空间占有问题，有效地解决了单波束前视声纳只能获得水下目标二维探测信息问题，更适用于水下无人潜水器的水下目标检测应用。

公开(公告)号：CN114913205B

公开(公告)日：2024-07-30

申请号：CN202210499223.1

申请日：2022-05-09

申请人： 哈尔滨工程大学

发明人： 张铁栋 ,  李仁哲 ,  李铭昊 ,  郎硕 ,  冯杰熹 ,  贾辉 ,  樊家占 ,  柴浩若 ,  刘继智

IPC分类号： G06T7/246 ,  G06T7/70 ,  G06V20/05 ,  G06V10/30 ,  G06V10/28 ,  G06V10/74 ,  G06V10/25 ,  G06V10/20 ,  G01S15/66

摘要： 本发明公开了一种基于检测的声学动态多目标跟踪系统与跟踪方法，属于水下声视觉环境感知技术领域。声呐设备的输出端与声呐图像序列预处理模块的输入端连接，声呐图像序列预处理模块的输出端与运动预测模块和目标检测模块的输入端连接，目标检测模块和运动预测模块的输出端与级联匹配模块的输入端连接，级联匹配模块的输出端与IOU匹配模块的输入端连接，级联匹配模块与IOU匹配模块共同构成目标匹配模块，目标匹配模块的输出结果作为当前帧声呐图像St的跟踪结果。本发明能够实现利用声学图像，对水下环境中的动态多目标进行跟踪，并解决跟踪过程中目标ID变更和轨迹中断等问题。