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[发明专利]一种基于深度强化学习的海工平台导管架自主巡检系统-CN202310853742.8在审
发明人：刘厶源;马匡旗;刘彦呈;朱鹏莅;陈瀚;马欢;张勤进;于春来;郭昊昊 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2023-07-12 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G01N21/88 文献下载
摘要：本发明一种基于深度强化学习的海工平台导管架自主巡检系统，包括：设置在巡检系统本体上方，采集前方海洋环境信息的第一二维声纳传感器；第二二维声纳传感器；第三二维声纳传感器；三维声纳传感器；对巡检系统本体前方目标焊接点的焊缝进行拍照的摄像模块；根据第二二维声纳传感器传送的一侧海洋环境信息、第三二维声纳传感器传送的另一侧海洋环境信息，三维声纳传感器采集的前方海洋环境信息控制巡检系统本体到达要进行焊缝检测的目标焊接点，基于第一二维声纳传感器采集的前方海洋环境信息并对巡检系统本体进行位姿矫正的控制模块；控制模块控制摄像模块进行拍照。本发明得到一种自适应能力好、泛化能力强的导管架平台自主巡检方法。
一种基于深度强化学习平台导管自主巡检系统

[发明专利]基于视觉深度估计的无人水下航行器自主决策控制方法-CN202010121857.4有效
发明人：刘彦呈;朱鹏莅;姚书翰;马川;赵友涛;吕寅新;张珍睿;许晨 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2020-02-26 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G06T7/55 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于视觉深度估计的无人水下航行器自主决策控制方法，包括：实时提取水下航行器拍摄到的视频图像，将视频图像分帧处理后输入至几何分析深度估计网络进行处理，对图像的深度特征进行提取，获得水下航行器与障碍物的距离和轮廓特征信息、并将其合成深度图像；将连续多帧深度图像输入至自主决策控制网络中，采用卷积神经网络提取整合深度图像的深度特征，将深度特征作为状态信息输入至强化学习网络中进行训练，经不断迭代优化获得对应于水下航行器的线速度和角速度。
基于视觉深度估计无人水下航行自主决策控制方法

[发明专利]一种基于生成对抗学习的半监督水下图像语义分割方法-CN202310059786.3在审
发明人：刘彦呈;郭筠;刘厶源;朱鹏莅;陈瀚;王帅;马匡旗;马欢;张勤进;郭昊昊 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2023-01-17 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G06V10/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于生成对抗学习的半监督水下图像语义分割方法，包括：获取水下图像并划分为训练集、验证集和测试集，并对水下图像进行预处理；设计兼具Transformer全局自注意力机制和卷积神经网络底层细节和定位优势的混合编码分割器；构建半监督语义分割的生成对抗网络；利用半监督语义分割的生成对抗网络对训练集和验证集上进行训练，得到预测模型，并采用测试集对预测模型进行评估。本发明能够以较低的计算成本实现准确的图像分割，能更好的应用于水下图像语义分割任务，对水下航行器光视觉智能感知系统的发展具有重要的指导意义和应用价值。
一种基于生成对抗学习监督水下图像语义分割方法

[发明专利]基于梯度纹理显著性的多任务水下图像的质量评价方法-CN202211364039.2在审
发明人：刘彦呈;王帅;刘厶源;朱鹏莅;陈瀚;郭筠;马匡旗;马欢;张勤进;郭昊昊 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2022-11-02 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于梯度纹理显著性的多任务水下图像的质量评价方法，包括采集水下图像数据集，利用软件标注失真类型标签和质量分数标签；利用sobel算子提取图像的梯度图；利用卷积神经网络对原图和梯度图进行特征提取，对失真类型预测子网络和质量分数回归子网络进行训练、验证和测试，生成失真类型预测模型和质量分数预测模型；利用水下图像质量评估模型对水下图像进行质量评估。本发明对水下图像的质量分数进行回归，既能判断水下图像的失真类型，方便选择增强算法，还以真实类型作为质量回归的指导，提高了水下图像质量评估模型的质量预测精度，能更全面地对水下图像进行评价，提高了水下图像增强系统的运行效率。
基于梯度纹理显著任务水下图像质量评价方法

[发明专利]一种多海况大范围水面环境模拟方法-CN202210871852.2在审
发明人：刘厶源;马欢;刘彦呈;朱鹏莅;文元全;张勤进;郭昊昊;于春来 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2022-07-22 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种多海况大范围水面环境模拟方法，包括：构建海洋模型，生成海洋模型中波形需要的Phillips频谱、高斯随机数、初始频谱，控制波形的方向；根据初始频谱通过海洋公式生成海洋波形的高度频谱、海洋波形在x方向上的偏移频谱以及在Z方向上的偏移频谱；获取海洋波形的偏移纹理和法线纹理；生成网格、通过网格过滤器和网格渲染器将该网格进行显示；将生成的偏移纹理、法线纹理赋到对应的纹理变量中；以获取当前坐标点相对于海平面在高度方向上的坐标偏移值；将当前表面网格点在海洋模型空间中的最终坐标转换成裁剪空间下的坐标和世界坐标系下的坐标；获取当前表面网格点的法线值，生成在不同角度下有不同颜色值的海面、并添加浪涌和视角远近海水波浪细节图。
一种海况范围水面环境模拟方法

[发明专利]一种无人水下航行器复合航迹跟踪控制方法-CN201910037203.0有效
发明人：刘彦呈;朱鹏莅;郭昊昊;张勤进;赵友涛;许晨;吕寅新 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2019-01-15 - 公布日： 2021-08-03 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种无人水下航行器复合航迹跟踪控制方法，包括以下步骤：S1：结合运动学模型和动力学模型构建大地坐标系下的无人水下航行器动态模型；S2：在无人水下航行器动态模型的基础上进行变量变换：S3：根据所设计的水下航行器控制器定义Lyapunov函数，采用矩阵Young不等式求出Lyapunov函数关于时间的导数，证明该复合航迹跟踪控制方法有限时间内趋于稳定、航迹跟踪误差有限时间内趋近于零；S4：模拟海洋环境下的风、浪、流扰动环境，设置无人水下航行器期望航迹，设计仿真实验证明所提出控制方法的有效性和优越性。
一种无人水下航行复合航迹跟踪控制方法

[发明专利]一种无人船的分布式队列有限时间控制方法-CN202110363566.0在审
发明人：梁晓玲;王端松;王川;朱鹏莅 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2021-04-02 - 公布日： 2021-07-30 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种无人船的分布式队列式有限时间控制方法，属于一种无人船的分布式队列式有限时间控制方法，包括以下步骤：建立无人船编队运动学和动力学模型；采用视线法的策略来定义无人船编队之间的相对位置和角度，利用障碍李亚普诺夫函数设计满足领航无人船和跟随无人船之间的最小避碰距离和最大有效通讯距离约束条件；根据期望的位置和艏向信息得到的误差信息设计虚拟控制律；基于虚拟控制律、神经网络自适应控制、扰动观测器，及全状态反馈的全驱动无人船设计输出约束编队控制器，实现无人船的分布式队列式有限时间控制，通过稳定性证明了全驱动无人船的编队误差在有限时间均能收敛到零附近的任意小邻域内。
一种无人分布式队列有限时间控制方法

[发明专利]一种基于视觉感知的无人水下航行器自主循迹方法-CN202011635410.5在审
发明人：刘彦呈;朱鹏莅;董张伟;姚书翰;刘厶源;庄绪州;姜涛;陈瀚 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2020-12-31 - 公布日： 2021-05-11 - 主分类号： G06T7/194 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于视觉感知的无人水下航行器自主循迹方法，包括：将拍摄到的水下图像的多维度环境特征转换到HSV颜色空间进行去背景处理、解算得到包含目标轨迹的二值化图像；采用腐蚀和膨胀处理方式对二值化图像进行去噪处理获得有效图像；搭建神经网络控制器，将预处理好的有效图像作为输入，航行器正确移动方向的标签信息作为输出从而训练优化神经网络控制器，寻求最优规划路径并将其转换为水下航行器的转弯控制指令从而获得自主视觉感知循迹运动控制方法；采用水下航行器进行实验，通过实验验证和仿真分析证明所提出的自主视觉感知循迹运动控制方法的有效性和稳定性。
一种基于视觉感知无人水下航行自主方法

[发明专利]一种基于支持向量机的水下目标视觉识别分类方法-CN202011635352.6在审
发明人：刘彦呈;朱鹏莅;陈瀚;董张伟;刘厶源;于春来;郭昊昊;陈洋 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2020-12-31 - 公布日： 2021-04-30 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于支持向量机的水下目标视觉识别分类方法，包括：对拍摄到的原始水下图像进行图像预处理，包括将图像的多维度环境特征转换到HSV颜色空间进行去背景处理、解算得到包含目标的二值化图像；将二值化图像映射到原始水下图像中进行剪裁处理获得目标图像；提取目标物图像的HOG特征信息，通过计算和统计图像局部区域的梯度方向直方图从而构造HOG特征信息；以目标物和障碍物为标签信息基于HOG特征信息训练优化支持向量机，寻求最优分类方式从而对目标物和障碍物进行分类处理；采用水下航行器进行实验，通过真实环境实验和仿真分析验证所提出的基于支持向量机的水下目标视觉识别分类方法的有效性和稳定性。
一种基于支持向量水下目标视觉识别分类方法

[发明专利]一种船用电动舵机伺服装置-CN202010100205.2在审
发明人：刘彦呈;吕寅新;马川;朱鹏莅;赵友涛;许晨;姚书翰;姜涛;董张伟;陈瀚 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2020-02-18 - 公布日： 2020-06-05 - 主分类号： B63H25/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种船用电动舵机伺服装置，包括：输出对船舶的电机驱动器的控制舵角值的上位机，接收所述上位机传送的舵角值的STM32控制器，所述STM32控制器将该舵角值传送至步进电机驱动器并保存，所述步进电机驱动器的输出端与步进电机相连接，所述步进电机的输出轴与齿轮箱相连接、根据接收到的舵角值控制齿轮箱的转动，该装置还包括用于检测船舶的实际舵角信息的角位移传感器，所述角位移传感器将检测到的实际舵角值传送至STM32控制器，所述STM32控制器将上位机给定的舵角值与实际舵角进行比较获得舵角差值、根据该舵角差值对步进电机进行舵角补偿控制、直到实际舵角与给定的舵角值相等则停止舵角补偿控制。
一种用电舵机伺服装置

[实用新型]一种面向海洋预警的无人船-CN201621343342.4有效
发明人：徐敏义;朱鹏莅;李博;张靖;马梓然 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2016-12-08 - 公布日： 2017-07-11 - 主分类号： B63B35/00 文献下载
摘要：本实用新型一种面向海洋预警的无人船，包括太阳能电池板、摩擦纳米发电机、船体、GPS定位导航单元、风筒、单片机、蓄电池以及数据采集单元；单片机和GPS定位导航单元设置于其中一个腔体内，蓄电池置于另一腔体内，蓄电池分别与摩擦纳米发电机、太阳能转化电能单元、GPS定位导航单元以及单片机连接，数据采集单元与单片机连接；太阳能电池板固定于腔体隔板上端，摩擦纳米发电机为设置于船体外壳外部的摩擦纳米层，船体的外壳与摩擦纳米层采用螺杆固定；数据采集单元用于采集海面数据，包括温度传感器、气压传感器、湿度传感器、摄像头以及风速仪。本实用新型显著提升了无人船续航工作能力。
一种面向海洋预警无人

[发明专利]一种面向海洋预警的无人船-CN201611123316.5在审
发明人：徐敏义;朱鹏莅;马梓然;李博;张靖 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2016-12-08 - 公布日： 2017-05-10 - 主分类号： B63B35/00 文献下载
摘要：本发明一种面向海洋预警的无人船，包括太阳能电池板、摩擦纳米发电机、船体、GPS定位导航单元、风筒、单片机、蓄电池以及数据采集单元；单片机和GPS定位导航单元设置于其中一个腔体内，蓄电池置于另一腔体内，蓄电池分别与摩擦纳米发电机、太阳能转化电能单元、GPS定位导航单元以及单片机连接，数据采集单元与单片机连接；太阳能电池板固定于腔体隔板上端，摩擦纳米发电机为设置于船体外壳外部的摩擦纳米层，船体的外壳与摩擦纳米层采用螺杆固定；数据采集单元用于采集海面数据，包括温度传感器、气压传感器、湿度传感器、摄像头以及风速仪。本发明显著提升了无人船续航工作能力。
一种面向海洋预警无人

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