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[发明专利]一种基于双光梳脉冲编码的水下测距系统及方法-CN202310482319.1在审
发明人：李校博;赵海涵;石浩男;翟京生 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-04-30 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G01S17/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于双光梳脉冲编码的水下测距系统及方法，该系统包括双光梳水下测距单元利用包括P‑参考脉冲光、P‑测量脉冲光在内的双光梳信号与P‑本振脉冲光进行合束与干涉，实现双光梳的水下距离的精确测量；脉冲编码测距单元对所述双光梳信号中的P‑参考光脉冲和P‑测量光脉冲的P偏振光和S偏振光分别进行编码，得到S编码‑参考脉冲光和S编码‑测量脉冲光，所述所述S‑编码参考脉冲光与所述S‑编码测量脉冲光进行合束后，完成脉冲编码的水下距离测量；水下折射率修正单元在空气中和水下两次测量后，实现折射率的修正。本发明能够拓展测量的非模糊范围，实现高精度、高采样率的水下距离精确测量。
一种基于双光梳脉冲编码水下测距系统方法

[发明专利]一种水下图像处理方法与系统-CN202211661043.5在审
发明人：张卫红;胡浩丰;李校博;李续锦;杨依光;徐德刚;翟京生 -专利权人：天津大学;青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H04N9/64 文献下载
摘要：本发明公开了一种水下图像处理方法与系统，上述方法包括：获取水下图像；在频域内对水下图像进行对比度增强；在空域内对水下图像进行颜色校正；将对比度增强后的水下图像与颜色校正后的水下图像在Lab色域空间进行通道融合，获得最终输出图像。本发明提出的结合频域、空域和Lab色域空间的水下图像处理方法，在Lab色域空间把频域内对比图提升的亮度通道与空域内颜色修正的颜色通道相融合，实现水下图像对比度和色彩的同时改善。
一种水下图像处理方法系统

[发明专利]基于正交线偏振图像频域处理和偏振关联的散射介质成像方法-CN202310063357.3在审
发明人：胡浩丰;许珈诺;李校博;赵健;翟京生;刘贺东 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-01-20 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于正交线偏振图像频域处理和偏振关联的散射介质成像方法，应用于对浑浊水体中图像的复原。该方法首先通过对正交线偏振图像中的最小光强图在频域上的高通滤波预处理，再经偏振保持与关联处理，最终实现对散射介质中物体清晰图像的复原。该方法创新性地将正交线偏振图像的频域处理和偏振关联相结合，应用于浑浊水下的图像增强，有效分离并去除了低频的散射光信息，提高图像的对比度与清晰度。该方法对于散射介质中成像质量的提升具有重要意义。
基于正交偏振图像处理关联散射介质成像方法

[发明专利]一种水下图像增强方法-CN202211595285.9在审
发明人：胡浩丰;徐淑萍;李校博;张卫红;翟京生 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-12-13 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开一种水下图像增强方法，包括以下步骤：S1.对原始水下图像利用偏色因子值和Lab颜色空间的色度均值进行偏色判断；S2.对不同有偏色的图像进行颜色补偿得到颜色补偿图像；S3.将颜色补偿图像和无偏色图像转换到Lab颜色空间，获得图像的亮度分量L和色度分量a，b，对亮度分量L分别进行CLAHE算法和多尺度细节提升算法，得到对比度增强的亮度分量Le和细节图；S4.将对比度增强的亮度分量Le和细节图线性融合，并将融合所得亮度分量Lf和色度分量a，b转换回RGB颜色空间，得到最终的水下增强图像。
一种水下图像增强方法

[发明专利]基于改进VMD-GWO算法的双光梳干涉条纹信号去噪方法-CN202211481962.4在审
发明人：李校博;石浩男;赵海涵;胡浩丰;翟京生 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-11-24 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： G01S7/493 文献下载
摘要：本发明公布了一种基于改进VMD‑GWO算法的双光梳干涉条纹信号去噪方法，步骤1、获取双光梳干涉条纹信号，得到原始双光梳干涉条纹信号f(t)；步骤2、将原始双光梳干涉条纹信号f(t)作为输入信号，进行迭代的VMD‑GWO算法优化与分解处理，得到收敛于适应度函数的最优解(k,α)；步骤3、将最优解(k,α)作为得到信号信噪比与包络对称性均为最优的VMD分解参数；步骤4、对各个模态分量进行筛选，选择其中包含双光梳干涉条纹的若干个模态分量；步骤5、舍去高、低频噪声信号；步骤6、重构双光梳干涉条纹信号。与现有技术相比，本发明提高双光梳干涉条纹信号的信噪比以及峰值位置提取的准确性，优化了双光梳干涉条纹的时域形状特征。
基于改进 vmd gwo 算法双光梳干涉条纹信号方法

[发明专利]一种基于深度学习的偏振图像超分辨率重建方法-CN202211403929.X在审
发明人：胡浩丰;杨世瑶;李校博;翟京生 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-11-10 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G06T3/40 文献下载
摘要：本发明公开一种基于深度学习的偏振图像超分辨率重建方法，可用于由低分辨率偏振图像重建出相应的高分辨率偏振图像。该方法包括：基于偏振相机采集高分辨率偏振图像，并进行预处理得到低分辨率偏振图像，制作数据集；通过浅层卷积神经网络融合特征信息；通过残差密集模块进行密集融合特征；利用升尺度模块将图像特征通道数放大到对应放大因子的倍数；通过输出模块得到超分辨率偏振图像；利用偏振感知与像素混合损失函数对神经网络进行优化。该方法基于深度学习卷积神经网络，构建了超分辨率重建神经网络模型，使用偏振感知与像素混合损失函数对神经网络进行训练优化，可将低分辨率偏振图像重建得到超分辨率偏振图像。
一种基于深度学习偏振图像分辨率重建方法

[发明专利]一种基于三维卷积神经网络的彩色偏振图像的去噪方法-CN202211332048.3在审
发明人：胡浩丰;刘贺东;李校博;翟京生;程振洲 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-10-28 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： G06V10/30 文献下载
摘要：本发明公开一种基于三维卷积神经网络的彩色偏振图像的去噪方法，该方法包括：基于彩色偏振相机采集的高噪声与低噪声彩色偏振图像数据集，并对数据集预处理；基于残差密集构架的三维卷积神经网络结构设计，网络输入为五维张量格式的低信噪比彩色偏振图，输出为高信噪比五维张量彩色偏振图；基于物理约束的彩色偏振损失函数设计。该方法利用了三维卷积的高维特性，能够同时对像素长、像素宽、偏振以及颜色通道四个维度进行协同特征提取与融合，不仅能高效去除彩色偏振图像中的噪声，从噪声图像中准确恢复目标的偏振信息，而且对于彩色图像的色偏、色差问题也能进行校正，利于提升彩色偏振成像技术在的实际噪声环境下的成像质量。
一种基于三维卷积神经网络彩色偏振图像方法

[发明专利]一种基于生成对抗网络的无监督偏振图像去噪方法-CN202211116513.X在审
发明人：胡浩丰;金慧烽;李校博;翟京生;刘贺东;程振洲 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-09-14 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： G06V10/30 文献下载
摘要：本发明公开一种基于生成对抗网络的无监督偏振图像去噪方法，使用非配对数据集训练一个适用于偏振图像去噪的生成对抗网络，以获得泛化性能强的偏振图像去噪模型，包括以下步骤：搭建生成对抗网络；生成对抗网络包括去噪生成器、噪声生成器、光强判别器、线性偏振度判别器和偏振角判别器，其中去噪生成器、噪声生成器均由浅层特征提取模块、残差密集模块和转换模块组成，光强判别器、线性偏振度判别器和偏振角判别器均由5层卷积层组成；构建损失函数并训练生成对抗网络，得到生成对抗网络偏振图像去噪模型；将真实偏振噪声图像输入至生成对抗网络偏振图像去噪模型中即能够实现无监督偏振图像去噪。
一种基于生成对抗网络监督偏振图像方法

[发明专利]一种延长水声搜救信标工作寿命的方法及装置-CN201910009924.0有效
发明人：付晓梅;曹宇;杨君;张安民;翟京生 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-01-05 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： G01S1/74 文献下载
摘要：本发明公开了一种延长水声搜救信标工作寿命的方法及装置，水声信标主体装置入水后启动电量检测功能，计算电池剩余电量与电池总电量的比值；将内部的发射模块的工作设置为第一工作模式；在第一工作模式下，水声信标主体装置以T1为间隔发射水声信号并将第一工作模式发射次数S1进行累加，T11s；若水声信标主体装置满足预设条件C，将发射模块的工作设置为第二工作模式，否则将发射模块设置为第一工作模式；在第二工作模式下，水声信标主体装置以T2为间隔发射水声信号将第二工作模式发射次数S2进行累加，T21s。本发明根据外部搜寻信号检测结果和电池剩余电量自动调整水声信号的发射间隔，延长水声搜救信标工作寿命，提高水下目标搜寻定位成功率。
一种延长搜救信标工作寿命方法装置

[发明专利]水下目标自定位与导航的倒置长/超短基线方法及装置-CN202110291372.4有效
发明人： 翟京生;钱治文;王晓健;李杰 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-03-18 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： G01S5/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种水下目标自定位与导航的倒置长/超短基线方法及装置，方法包括：采用倒置长基线原理和多个水面测点GPS定位信息进行水下多阵元基站的定位；通过半相干编码解码与倒置短基线定位的相结合，解算多个用户目标与多阵元基站的相对空间位置，实现了多个目标实时的自我定位与导航服务。装置包括：单个收发换能器、水下自主编码应答的四阵元阵列基站以及数据处理器，数据处理器。本发明在工作环境中适应能力强、定位精度高、数据更新快、且装置轻巧布放简单、易于在实际工程应用中推广，实现多用户的实时自定位与导航服务。
水下目标定位导航倒置超短基线方法装置

[发明专利]一种基于偏振纯度的散射环境成像表征方法-CN202210965540.8在审
发明人：李校博;翟京生;胡浩丰 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-08-12 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于偏振纯度参数的散射环境成像表征方法，步骤1、搭建散射水体环境下的偏振穆勒成像系统，调制成像系统中的偏振生成器和偏振分析器，计算出散射环境下目标场景对应的穆勒矩阵；步骤2、计算出偏振纯度的三个指标对应的图像，基于三张图像表征散射环境下的目标场景；步骤3、区分不同材质的目标物体；步骤4、进行三张偏振纯度的三个指标对应的图像增强，进一步提升图像细节识别度和图像的对比度，获得远超基于光强度图技术的高质量成像图像。与现有技术相比，本发明具有更完备的目标物体退偏表征能力，在强散射环境下可显著增强图像对比度和丰富图像细节，突出目标场景中不同材质的目标物体。
一种基于偏振纯度散射环境成像表征方法

[发明专利]Pekeris波导下结构声振计算的FE/WSM方法-CN202011097987.5有效
发明人：钱治文;翟京生;徐昕阳;赵海涵;王晓健;刘超 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-10-14 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种Pekeris波导下结构声振计算的FE/WSM方法，包括：采用有限元法建立局域Pekeris波导下弹性结构声辐射多物理场耦合模型，进行三维Pekeris波导下弹性结构离散处理；通过有限差分法联立求解各个耦合模型，提取局部Pekeris波导下结构表面振动数据矩阵；采用波叠加法进行弹性结构内部虚拟点声源的空间优化布放，并基于球面波分解的精准镜像源法求解近场Green函数，获取各个虚拟源与结构表面离散节点的传递矩阵，通过振动数据、传递矩阵的逆运算求解近场各个虚拟源的声源强度；通过简正波扰动理论求解远场Green函数，以及计算各个虚拟源到场点的单极矩阵；将声源强度与对应的单极矩阵相乘获取声场；将各个离散虚拟源在远场场点产生的声场进行叠加求和，以等效为连续弹性结构的辐射声场。
pekeris 波导结构计算 fe wsm 方法

[发明专利]基于迁移学习的偏振图像去噪方法-CN202210501390.5在审
发明人：胡浩丰;金慧烽;翟京生;刘贺东;孙万忠;程振洲 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-05-10 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于迁移学习的偏振图像去噪方法，可实现数据集较少情况下的深度学习偏振图像去噪。包括：1)使用大规模彩色噪声图像数据集训练一个卷积神经网络学习彩色图像的噪声分布，将训练好的参数传递给偏振图像去噪网络；2)使用少量的偏振噪声图像数据集训练该网络，使网络针对偏振噪声图像进行微调，并使用自适应偏振三通道损失函数引导网络输出噪声图像与无噪声图像的残差图；3)通过残差连接获得高信噪比的图像。该方法结合卷积神经网络和迁移学习，构建了基于小数据集的深度学习偏振图像去噪模型，并使用自适应三偏振通道损失函数对模型加以约束，实现小样本条件下对偏振图像噪声的有效去除，尤其在低信噪比情况下去噪效果显著。
基于迁移学习偏振图像方法

[发明专利]融合物理模型和深度学习的水下偏振成像方法-CN202210467967.5在审
发明人：胡浩丰;韩宜霖;翟京生;李校博 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-04-29 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： G06T11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种融合物理模型和深度学习的水下偏振图像去散射方法，包括构建浑浊水下的偏振图像数据集；进行原始偏振图像数据预处理；结合水下偏振成像模型构建特征提取的核心网络，得到输出的偏振调制参量和水下成像偏振去散射校正模型；并基于该偏振调制参量和水下成像偏振去散射校正模型计算得到复原的清晰图像；使用偏振感知损失函数对网络进行优化，利用预测图像与清晰偏振图像的深层特征更好地进行图像复原。本发明将水下偏振成像的物理模型融入深度神经网络中，通过物理模型更好地约束神经网络的训练，实现训练过程与物理规律的统一，并用偏振感知损失函数对模型加以约束，实现水体散射环境下成像对比度和成像距离的提升，尤其适用于高浑浊度水下环境的图像复原。
融合物理模型深度学习水下偏振成像方法

[发明专利]基于注意力机制的偏振图像去噪方法-CN202210014114.6在审
发明人：胡浩丰;刘贺东;程振洲;翟京生;徐德刚;刘铁根 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-01-06 - 公布日： 2022-05-03 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于注意力机制的分焦平面偏振图像去噪方法，步骤1，使用偏振相机采集偏振图像，制作数据集；步骤2，搭建注意力机制残差密集网络，并设计自适应调节的偏振损失函数；步骤3、将数据集输入注意力机制残差密集网络进行网络的训练：首先使用浅层特征提取模块对偏振分量进行初步融合，并使用注意力机制对浅层特征进行加权赋值；然后通过注意力机制残差密集连接模块充分融合图像的不同特征，并对不同深度的特征图进行筛选，最后经过全局残差模块输出残差图像；步骤4，利用输入的噪声图像和残差图得到预测的无噪声图像。与现有技术相比，本发明能够提高图像去噪质量；适用于不同偏振成像体制和不同类别偏振信息成像方式。
基于注意力机制偏振图像方法

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