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公开(公告)号：CN118915077A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202411024978.1
申请日：2024-07-29
申请人： 西北工业大学
摘要： 本发明涉及一种基于二维声呐图像灰度级反演高度的水下场景三维重建方法，属于声呐技术和声图像处理领域。包括：获取声呐二维图像，将声呐二维图像按方向角划分为多个区域；根据Lambertian反射模型构建反演模型；将划分的每个区域基于反演模型进行反演计算得到高度信息，把每个区域的结果进行拼接、归一化处理得到声呐图像对应探测区域的归一化高度信息矩阵；将归一化高度信息矩阵加入声呐探测区域的几何尺寸约束，估算探测区域内的真实高度信息；将估算的声呐图像探测区域内真实高度信息转换成三维点云。该方法解决了二维声呐图像缺失三维信息的问题，为水下场景探测提供声照射区域的三维信息，具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN118915076A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202410936522.6
申请日：2024-07-12
IPC分类号： G01S15/89 , G01S15/58 , G01S15/62 , G01S15/86 , G01S7/539 , G01C21/16 , G06V20/05 , G06V10/762 , G06V10/75 , G06V10/40
摘要： 本发明属于水下同步定位与导航技术领域，公开了一种基于多波束声呐的水下同步定位与地图构建方法，包括以下步骤：S1、构建水下同步定位与地图的系统模型，包括运动模型、观测模型和传感器模型；S2、基于改进的声纳特征匹配算法，对目标特征进行准确提取并匹配；S3、声呐SLAM框架的建立；S4、水下SLAM仿真及实验结果与分析。本发明采用上述的一种基于多波束声呐的水下同步定位与地图构建方法，提高了目标特征提取的准确性和可靠性，提高了匹配进度，具有较强的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN114706087B
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202210352439.5
申请日：2022-04-04
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
IPC分类号： G01S15/89 , G06V10/46 , G06N3/0464 , G06N3/08 , G06T3/4038 , G06T3/4046 , G06V10/75
摘要： 本发明公开了一种三维成像声呐点云的水下地形匹配定位方法及系统，方法包括：S1、对在线采集的声呐点云帧进行采样，将点数达到N，并将预存的大范围声呐点云地图切割成具有N点的点云X；S2、将L个随机生成的变换矩阵{T1,…,TL},TL∈SE(3)作用于点云X＝[X0,…,XN]∈R3×N，得到L对数据#imgabs0#以训练关键点提取网络；S3、选择每个关键点的多个邻域点，并对邻域点进行特征提取，分别对预存的声呐点云地形图和在线采集的声呐点云地形图，以每个关键点的邻域范围提取特征；S4、根据关键点计算实时点云帧与地图之间的匹配代价；S5、根据匹配代价实时计算声呐点云帧与地图在预测下的位置偏移量；S6、根据预测的位置偏移量和地面真实数值之间距离的平方来定义损失。本发明可以提升匹配效果、减小误差和精确定位。
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公开(公告)号：CN112912758B
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN201980070368.6
申请日：2019-10-22
申请人： 皇家飞利浦有限公司
摘要： 本发明涉及一种用于对超声信号进行自适应波束形成的方法，所述方法包括以下步骤：(a)接收由多个超声换能器元件响应于超声发送而采集的时间对准RF信号；(b)通过将经训练的人工神经网络(16)应用于所述时间对准RF信号确定用于将所述时间对准RF信号进行波束形成的内容自适应切趾权重；并且(c)将所述内容自适应切趾权重应用于所述时间对准RF信号以计算波束形成输出信号。本发明还涉及一种用于训练在对超声信号进行自适应波束形成中有用的人工神经网络(16)的方法，以及相关的计算机程序和系统。
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公开(公告)号：CN118861654A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410884632.2
申请日：2024-07-03
申请人： 中国科学院声学研究所
IPC分类号： G06F18/2131 , G01S7/539 , G01S7/52 , G01S15/89 , G06F123/02
摘要： 本发明属于信号处理技术领域，公开了一种短脉冲微多普勒特征提取方法及装置，方法包括：根据声呐系统的设置，将目标回波信号按照脉冲周期分为多帧短脉冲微多普勒信号；提取每一帧短脉冲微多普勒信号的有效脉冲回波范围；利用瞬时频率提取算法，估计每一帧短脉冲微多普勒信号的有效脉冲回波范围的瞬时频率特征。本发明实施例的方案通过提取每一帧信号的有效脉冲回波范围，将短脉冲微多普勒特征提取问题转化为在每一帧的有效脉冲范围的微多普勒特征提取问题，使得现有的长脉冲微多普勒特征算法能够生效，给出了一种短脉冲微多普勒特征提取方法。
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公开(公告)号：CN118816858A
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202410632073.6
申请日：2024-05-21
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 本发明提供一种基于滤波的多传感器融合冰下里程计装置,属于水下机器人导航与定位领域。本发明紧耦合双目相机、成像声呐、IMU和深度计，获取冰下的测量信息；可移动物体在冰下作业时，利用搭载的双目相机垂直对上，采集冰盖底部的光学图像；利用搭载的前视声呐对前斜向上倾角30度，采集冰盖底部的视觉图像，并记录惯性测量单元和深度计的实时加速度、角速度和深度数据；根据获得到的多传感器数据，估算可移动物体实时位置与姿态。本发明使用多约束的双目相机观测模型进行测测更新，使用一种高效的亚像素相位相关法估计声呐图像的线速度，使用基于残差的自适应方法估计深度数据声呐线速度的噪声协方差，实现高精度和高鲁棒性的冰下定位与姿态估计。
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公开(公告)号：CN118799409A
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202410782340.8
申请日：2024-06-18
申请人： 中国海洋大学深圳研究院
摘要： 本发明提供了一种基于声信息引导的水下光源投送方向协同调控方法，属于水下声学及光学成像技术领域。本发明将声呐探测到的目标物的坐标(即以声呐为原点的世界坐标系下的坐标)转换为以云台转轴上的一点为原点的世界坐标系下的坐标的方法。该方法利用声呐探测到目标物后，将声呐探测到的目标物的坐标(即以声呐为原点的世界坐标系下的坐标)转换为以云台转轴上的一点为原点的世界坐标系下的坐标，根据目标物坐标调节云台角度，使其朝向目标物，改变水下照明条件，从而提高水下光学成像质量。本发明在成像过程中对光源进行干预，得到高对比度的图像，充分利用光、声在水下成像中各自的技术优势，可用于完成搜索与识别共存的水下目标探测任务。
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公开(公告)号：CN118797963A
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202411267635.8
申请日：2024-09-11
申请人： 海底鹰深海科技股份有限公司 , 云南保利天同水下装备科技有限公司
摘要： 本发明公开了一种基于时域平移的声纳回波仿真方法、系统和计算装置，涉及图像处理技术领域，其中所述声纳回波仿真方法包括步骤：S1，计算多接收阵元合成孔径声纳的双程斜距历程；S2，根据双程斜距历程与距离采样门，在空域计算采样门的偏移个数；S3，根据计算的采样门的偏移个数，将发射的基带信号在空域进行延迟处理；S4，基于延迟处理后的信号，在空域添加对应的多普勒相位。本发明的所述声纳回波仿真方法大大减少了复数相乘的操作，使得回波仿真效率大幅度提高。
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公开(公告)号：CN118795480A
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202410967361.7
申请日：2024-07-18
申请人： 大连海事大学
摘要： 本发明公开了一种多底质船载回声测深仪仿真系统，包括：仿真主机和操作控制面板，所述仿真主机搭载有处理器，所述处理器用于运行仿真系统软件，所述仿真系统软件响应于操作控制面板发送的控制信号进行回波成像仿真；所述仿真系统软件被设置为具有软件显示界面设计模块、不同底质回波成像模块、杂波噪声图像生成模块以及量程/增益/掠射角调节模块；所述操作控制面板包括量程增减区域、增益增减区域、显示模式切换区域、声波掠射角设置区域以及不同底质切换区域。本发明基于对Jackson散射模型仿真的结果，得到不同底质回波强度与声波掠射角之间的关系，从而实现对不同海底底质的区别成像。
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公开(公告)号：CN118731953A
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202411223665.9
申请日：2024-09-03
申请人： 齐鲁工业大学(山东省科学院)
摘要： 本发明属于测量技术领域，涉及一种双发多收多波束合成孔径声呐基阵及其成像方法。该基阵包括沿航迹向布置的两个相互平行的发射阵元，两个发射阵元沿基阵中心点位置对称放置；采用同一发射信号源同步激励发射声信号；沿航迹向均匀布置的若干条水平分布的平行接收线阵，接收阵元水平向间距为半波长，其航迹向间距远大于半波长；发射阵元与接收线阵相互垂直。本发明的基阵在航迹向上采用大间距的布阵形式，有效的减小了系统规模，提升了声呐探测效率。其成像算法每次探测仅对基阵正下方小角度范围内的区域进行逐点扫描成像，通过多位置照射目标合成探测区域图像，规避了大间距布阵引入的“栅瓣”问题，从而提升了声呐系统的探测效率。
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