[发明专利]基于数据通信的潜艇水下搜索装置

说明书

技术领域

本发明涉及潜艇民用领域，尤其涉及一种基于数据通信的潜艇水下搜索装置。

背景技术

水下落水人员的搜索一般采用潜水员下潜或船舶巡航的方式去定位、识别和营救，但潜水员搜索的方式搜索区域有限，效率不高，船舶巡航的方式由于船舶无法深入水下，只能搜索邻近水面的部分水域，因此，上述二种方式都带有一定的局限性。

为此，本发明将潜艇民用范围扩大，提出了一种基于数据通信的潜艇水下搜索装置，采用能够深入水下任何水域位置的潜艇直接进行水下人员搜索，并采用了更高精度的图像识别技术和目标定位技术，以实现更准确、更及时的水下落水人员的检测。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种基于数据通信的潜艇水下搜索装置，在潜艇前端设置潜艇前端固定架上，搭载落水人员的检测设备，用于检测潜艇前端的水下是否存在人体，同时采用高精度的图像识别模式提高水下人体的检测效率，从而能够在水下任何水域快速有效地检测出落水人体。

根据本发明的一方面，提供了一种基于数据通信的潜艇水下搜索装置，所述搜索装置包括潜艇前端固定架、图像检测器件和超长波通信器件，所述图像检测器件位于所述潜艇前端固定架上，用于检测潜艇前端的水下是否存在人体，以便于潜艇通过所述超长波通信器件与水上平台传送人体相关信息。

更具体地，在所述基于数据通信的潜艇水下搜索装置中，还包括：定位器件，包括惯性导航定位子器件和水声导航子器件，使用所述惯性导航定位子器件和所述水声导航子器件进行联合定位，基于所述惯性导航定位子器件和所述水声导航子器件的输出，确定所述潜艇的当前定位数据；声光报警器件，与嵌入式处理器件连接，用于在接收到声光报警信号时，进行声光报警操作；静态存储器件，预先存储了人体灰度范围和各类人体基准模版，所述人体灰度范围用于将图像中的人体与背景分离，所述各类人体基准模版为对各类基准人体预先进行拍摄所得到的各个图像；水下摄像器件，设置在所述潜艇前端固定架上，包括半球形防水透明罩、辅助照明子器件、CMOS摄像头和超声波测距子器件，所述半球形防水透明罩用于容纳所述辅助照明子器件和所述CMOS摄像头，所述超声波测距子器件用于对前方目标测距以获得前方目标距离，所述辅助照明子器件为所述CMOS摄像头的水下拍摄提供辅助照明，所述CMOS摄像头对前方目标拍摄以获得包含前方目标的水下图像；图像检测器件，设置在所述潜艇前端固定架上，包括自适应递归滤波子器件、中值滤波子器件、尺度变换增强子器件、目标分割子器件、散射光滤除子器件和目标识别子器件；所述自适应递归滤波子器件与所述CMOS摄像头连接，用于对所述水下图像执行自适应递归滤波处理，以滤除所述水下图像中的高斯噪声，获得自适应递归滤波图像；所述中值滤波子器件与所述自适应递归滤波子器件连接，用于对所述自适应递归滤波图像执行中值滤波处理，以滤除所述自适应递归滤波图像中的水粒子散射成分，获得中值滤波图像；所述尺度变换增强子器件与所述中值滤波子器件连接，用于对所述中值滤波图像执行尺度变换增强处理，以增强图像中目标与背景的对比度，获得增强图像；所述目标分割子器件与所述尺度变换增强子器件连接，将所述增强图像中像素灰度值在所述人体灰度范围内的所有像素组成人体子图像；所述散射光滤除子器件与所述目标分割子器件、所述超声波测距子器件和所述辅助照明子器件分别连接，以获得所述前方目标距离和所述辅助照明亮度，并基于所述前方目标距离和所述辅助照明亮度去除所述人体子图像中因为辅助照明子器件照射而在人体上形成的散射光成份，以获得清晰化人体子图像；所述目标识别子器件与所述散射光滤除子器件和所述静态存储器件分别连接，将所述清晰化人体子图像与各类人体基准模版逐一匹配，输出匹配成功的人体基准模版对应的人体类型作为目标人体类型；嵌入式处理器件，设置在所述潜艇前端固定架上，与所述定位器件、所述水下摄像器件、所述图像检测器件和所述超长波通信器件分别连接，用于在接收到所述目标人体类型时，将所述清晰化人体子图像进行基于MPEG-4压缩标准的图像压缩编码，以获得压缩人体子图像，将所述压缩人体子图像、所述目标人体类型和所述当前定位数据通过所述超长波通信器件发送到水上平台；其中，所述嵌入式处理器件在接收到所述目标人体类型为遗体类型时，通过所述超长波通信器件向所述水上平台发送遗体报警信号，所述嵌入式处理器在接收到所述目标人体类型为非遗体类型时，发出声光报警信号。

更具体地，在所述基于数据通信的潜艇水下搜索装置中：所述声光报警器件包括水下音频播放子器件，用于在接收到所述声光报警信号时，播放报警音频文件。