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[发明专利]一种水下图像的快速旋转方法-CN202110283862.X有效
发明人：张浩;程岩;李向春;王起维;周忠海;王艳龙;李忠君;贾欣鑫;段利亚 -专利权人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所
申请日： 2021-03-17 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： G06T3/60 文献下载
摘要：本发明公开了一种水下图像的快速旋转方法，包括如下步骤：将原图像其中一个顶点的坐标设定为坐标原点，建立坐标系，根据要旋转的方向及角度，计算旋转后原图像的四个顶点的坐标；根据计算得到的四个顶点的坐标计算新图像的行数和列数，所述新图像为正好覆盖原图像所有像素点的方形框；遍历原图像的所有行和列对应的点，计算每个点在新图像中的行和列索引；将原图像中所有遍历的点的像素值赋值到每个点在新图像中对应的行索引和列索引，得到包含原图像所有像素点的像素值的新图像，并将新图像中剩余的像素点设定为白色。本发明公开的方法能够提高图像分析的效率和准确度。
一种水下图像快速旋转方法

[发明专利]一种水下图像旋转的反向生成方法-CN202110284070.4有效
发明人：张浩;程岩;王起维;李向春;周忠海;王艳龙;李忠君;段利亚;贾欣鑫 -专利权人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所
申请日： 2021-03-17 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： G06T3/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种水下图像旋转的反向生成方法，包括如下步骤：将原图像其中一个顶点的坐标设定为坐标原点，建立坐标系，根据要旋转的方向及角度，计算旋转后原图像的四个顶点的坐标；根据计算得到的四个顶点的坐标计算新图像的行数和列数，所述新图像为正好覆盖原图像所有像素点的方形框；遍历新图像的所有行和列对应的点，计算每个点相对于旋转中心的距离；根据每个点相对于旋转中心的距离计算其在原图像中的位置；将原图像中所有点的像素值赋值到每个点在新图像中对应的位置，得到包含原图像所有像素点的像素值的新图像，并将新图像中剩余的像素点设定为白色。本发明所公开的方法能够提高图像分析的效率和准确度。
一种水下图像旋转反向生成方法

[发明专利]一种水下图像增强及细节恢复的方法-CN202110039082.0有效
发明人：段利亚;牛黎明;董向量;贾欣鑫;安逸飞;巩龙翔 -专利权人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所
申请日： 2021-01-13 - 公布日： 2022-10-04 - 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及细节恢复的方法，具体步骤为利用不同海域、不同深度的水下图像作为实验数据形成，搭建神经网络模型，利用数据样本训练生成对抗网络，生成对抗网络包括生成器和判别器；训练步骤为：将第一个输入图像与第二个输入图像输入生成器，经过生成器处理生成新的图像，标记为假，将生成器生成的图像与标签图像同时输入判别器，判别器会判断出图像的真假；然后利用目标损失函数反向传播训练网络，从而得到超分辨率的图像。相比于其他深度学习方法，本专利能够同时实现水下图像的增强以及超分辨率并且计算量更小。
一种水下图像增强细节恢复方法

[发明专利]一种海水水下图像边缘点的判定方法-CN202011443381.2有效
发明人：程岩;张浩;李向春;刘凤庆;王小红;王起维;王雷;贾欣鑫;段利亚;尹佳玮;巩龙翔 -专利权人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所
申请日： 2020-12-08 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： G06T7/13 文献下载
摘要：本发明属于图像处理技术领域，涉及一种海水水下图像边缘点的判定方法，包括以下步骤：计算灰度图像的宽度和高度；根据卷积核大小及系数，建立卷积因子；遍历图像宽度左右各减去卷积半径、高度上下各减去卷积半径的图像数据；计算每个像素点与卷积核的卷积得到的卷积结果作为该像素点的卷积和；重新遍历图像宽度左右各减去（卷积半径+1），高度上下各减去（卷积半径+1）的图像数据；存在以下任一情况，则判定该点为边缘点：左右、左下和与右上、左上与右下、或者上下，卷积和的乘积为负数。本发明的方法，不受累积时间的限制，也不受海洋环境干扰的限制，能够识别出海水水下图像的边缘点，可以提高图像识别的准确度。
一种海水水下图像边缘判定方法

[发明专利]一种双束输出的准光模式变换装置-CN201611020733.7有效
发明人：王虎;贾欣鑫;王雷;张浩;柴旭;周忠海 -专利权人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所
申请日： 2016-11-21 - 公布日： 2021-08-17 - 主分类号： H01P1/16 文献下载
摘要：本发明涉及真空电子学技术领域，尤其涉及一种准光模式变换装置。一种双束输出的准光模式变换装置，包括：一个具有周期扰动结构的圆波导；一个双切口准光辐射器；两个准抛物柱面反射镜；两个平面反射镜；两个输能窗；双切口准光辐射器位于圆波导的末端，其半径结构具有同圆波导相同的表达式；准抛物柱面反射镜和平面反射镜的空间位置处于高斯波束的传播路径上；输能窗平面与输出波束的波前垂直，位于高斯波束的束腰处。本发明的装置通过双切口准光辐射器将高斯波束进行分离，可有效降低在高功率条件下单一输能窗被击穿，进而导致真空系统漏气的风险。
一种输出模式变换装置

[发明专利]一种海水水下图像快速分割方法-CN202011429417.1在审
发明人：程岩;张浩;李向春;刘凤庆;王小红;王起维;王雷;贾欣鑫;段利亚;尹佳玮;巩龙翔 -专利权人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所
申请日： 2020-12-07 - 公布日： 2021-04-16 - 主分类号： G06T7/11 文献下载
摘要：本发明属于图像处理技术领域，涉及一种图像分割方法。一种海水水下图像快速分割方法，包括：把图像变为灰度图像，并计算图像的宽度和高度；根据所要分割区域的数量，计算各个区域中心点的灰度值；遍历图像，计算所有像素点到各个区域中心点灰度值的距离，加入到距离最小的区域的队列中，计算所有像素点平均距离并记录为olddistance；分别计算每个区域中心点的平均灰度值；遍历图像，计算所有像素点到各个区域中心点的平均灰度值的距离，加入到距离最小的区域的队列中，计算所有像素点平均距离并记录为newdistance；若newdistance≠olddistance，令olddistance＝newdistance，重复步骤4‑6，直到newdistance＝olddistahce。本发明提供的方法，不受累积时间的限制，也不受海洋环境干扰的限制，能够快速进行海水水下图像的分割。
一种海水水下图像快速分割方法

[发明专利]一种快速检测海水水下图像角点的方法-CN202011430463.3在审
发明人：程岩;张浩;李向春;刘凤庆;王小红;王起维;王雷;贾欣鑫;段利亚;尹佳玮;巩龙翔 -专利权人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所
申请日： 2020-12-07 - 公布日： 2021-04-16 - 主分类号： G06T7/73 文献下载
摘要：本发明属于图像分析技术领域，涉及一种快速检测海水水下图像角点的方法，该方法包括以下步骤：把图像转换为灰度图像，并归一化像素值范围为0‑255，计算图像的宽度和高度；遍历图像的宽度和高度，计算该范围内水平梯度和垂直梯度；计算该范围内每个像素点的水平梯度平方和垂直梯度平方，以及水平梯度与垂直梯度乘积；计算该范围内每个像素点两个方向梯度的加权乘积；计算该范围内每个像素点的角点数据值R；如果该像素点的角点数据值R大于阈值T，判定该像素点为角点，记录该像素点所在位置。本发明提供的快速检测海水水下图像角点的方法，不受累积时间的限制，也不受海洋环境干扰的限制，能够快速测量海水水下图像的角点的位置，以达到快速找到水下图像分析的特征点和提高查找准确度的目的。
一种快速检测海水水下图像方法

[发明专利]一种海水水下图像快速分解方法-CN202011458901.7在审
发明人：程岩;张浩;李向春;刘凤庆;王小红;王起维;王雷;贾欣鑫;段利亚;尹佳玮;巩龙翔 -专利权人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所
申请日： 2020-12-11 - 公布日： 2021-04-16 - 主分类号： G06T7/42 文献下载
摘要：本发明属于图像处理技术领域，涉及一种海水水下图像分解方法。一种海水水下图像快速分解方法，包括以下步骤：(1)遍历图像的高度和宽度，获得对应的像素的高度值和宽度值；(2)对图像先进行水平变换，再进行垂直变换，获得一层分解后的图像数据；其中，所述的水平变换和垂直变换包括依次进行的奇偶分离、小波变换和频带系数变换；(3)重复步骤(1)‑(2)，直到所有层变换完成，即获得分解后的图像。本发明提供的海水水下图像快速分解方法，不受累积时间的限制，也不受海洋环境干扰的限制，能够快速进行海水水下图片的分解，以达到提高水下图像分析的效率和准确度的目的。
一种海水水下图像快速分解方法

[实用新型]一种观测角度可调式水下成像观测装置-CN202021633393.7有效
发明人： 贾欣鑫;张浩;王雷;孙小玲;王起维;李向春;刘凤庆;程岩;王鑫;段利亚;王小红;李俊晓 -专利权人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所
申请日： 2020-08-08 - 公布日： 2021-04-06 - 主分类号： G01N21/84 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种水下成像观测装置，尤其是一种观测角度可调的水下成像观测装置，用于对海水中气泡、悬浮颗粒物、浮游物等进行成像观测，属于水样观测技术领域。包括支架以及安装在支架上的观测部件，支架包括底座与固定安装在底座上的U形架，观测部件包括光源组件与光电成像组件，光源组件中心轴线与光电成像组件中心轴线的交点始终位于一条铅垂线上。通过电缸带动移动圆台上下运动，驱动与其高副点接触配合的一对移动杆带动滑块水平运动，滑块将运动传递到与其转动连接的连板以及与连板转动连接的移动块，安装在与连板固定连接的夹持件内的光源组件与光电成像组件的角度随连板的运动同步变化，实现水下观测角度可调的目的，提高观测效率。
一种观测角度调式水下成像装置

[实用新型]一种水下成像观测设备-CN202021633443.1有效
发明人：王雷;张浩;贾欣鑫;孙小玲;王起维;李向春;刘凤庆;程岩;王鑫;段利亚;王小红;李俊晓 -专利权人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所
申请日： 2020-08-08 - 公布日： 2021-03-30 - 主分类号： G01N21/84 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种水下成像观测设备，尤其是对海水中气泡、悬浮颗粒物、浮游物等进行观测的设备，属于水样观测技术领域。包括测量部件，测量部件包括光源组件、光线散射组件以及光电成像组件，其中，光源组件、光线散射组件的中心轴线重合，所述测量部件设置于球形壳体内，所述球形壳体由透明材料制成，所述光电成像组件倾斜设置于光线散射组件上方，且所述光源组件、光线散射组件的中心轴线与光电成像组件的中心轴线交汇于球形壳体外一点。本发明水下成像观测设备的测量部件设置于球形壳体内，由于受到外部球形壳体的保护，克服了现有技术中测量部件容易被碰撞或者缠绕，最终导致测量结果不准确甚至无法完成测量的弊端，提高测量准确度。
一种水下成像观测设备

[发明专利]一种快速判断海水水下图像奇异点的方法-CN202011407984.7在审
发明人：程岩;张浩;李向春;刘凤庆;王小红;王起维;王雷;贾欣鑫;段利亚;尹佳玮;巩龙翔 -专利权人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所
申请日： 2020-12-04 - 公布日： 2021-03-16 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明属于图像分析技术领域，涉及一种快速判断图像奇异点的方法。一种快速判断海水水下图像奇异点的方法，包括以下步骤：把图像转换为灰度图像，并计算图像的宽度m和高度n；确定查找半径r，遍历宽度范围为(r+1)到(m‑r)、高度范围为(r+1)到(n‑r)内的像素点；计算所遍历到的像素点为中心、半径为r范围内所有像素点灰度值的和∑Vg，Vg表示像素点的灰度值；计算所遍历到的像素点的灰度概率值：重复步骤(2)，遍历所有像素点的灰度概率值是否小于1/(2*r+1)2；如果步骤5为真，判定该像素点为奇异点，记录该像素点所在的位置。本发明提供的快速判断海水水下图像奇异点的方法，不受累积时间的限制，也不受海洋环境干扰的限制，能够快速识别海水水下图像中存在的奇异点及其位置，达到提高水下图像分析的效率和准确度的目的。
一种快速判断海水水下图像奇异方法

[发明专利]一种水下气泡图像特征分割提取方法-CN202011085469.1在审
发明人：王雷;张浩;贾欣鑫;王起维;李向春 -专利权人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所
申请日： 2020-10-12 - 公布日： 2020-12-29 - 主分类号： G06T7/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种水下气泡图像特征分割提取方法，首先获取图像中心频率，保证Log Gabor滤波器组涵盖图像的主要频率成分能够更有效地提取输入图像的边缘信息；然后对图像进行边缘检测并将图像的边缘检测简化为图像的局部能量检测，通过对图像局部区域能量的归一化处理从全局求取极值，避免了局部极值的分别求解，这也使得图像的边缘检测过程受光照强度的影响很小；再去掉短小边界，将图像划分为简单的几何结构，然后以划分后边界周围的像素作为种子点进行区域生长；最后填补图像的细小空洞，完成水下图像中对于气泡的特征分割提取。采用本发明的方法，可以准确地将水下图像中的气泡轮廓特征进行提取，从而统计计算水中气泡数量，支持海水气泡的实时监测。
一种水下气泡图像特征分割提取方法

[发明专利]一种水下图像的悬浮微粒特征分割提取方法-CN202011086698.5在审
发明人： 贾欣鑫;张浩;王雷;李向春;王起维 -专利权人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所
申请日： 2020-10-12 - 公布日： 2020-12-29 - 主分类号： G06T7/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种水下图像的悬浮微粒特征分割提取方法，属于水下成像技术领域。包括如下步骤：生成三层BP网络结构；将BP网络的权值序列作为遗传算法的染色体编码；随机产生初始种群；计算个体适应度；通过选择、交叉、变异进行个体选择；判断个体是否达到精度要求；BP网络优化训练；判断新个体是否达到精度要求。本发明具有如下优点：本发明公开的一种水下图像的悬浮微粒特征分割提取方法，将遗传算法引入神经网络来弥补神经网络学习算法存在的不足，减少其陷入局部最小值的可能性，从而可以快速、准确地将水下图像中的悬浮微粒轮廓特征进行提取，完成水中悬浮微粒数量的统计计算以及对海水悬浮微粒的实时监测。
一种水下图像悬浮微粒特征分割提取方法

[发明专利]一种基于敏感场灵敏度矩阵的电容层析成像方法-CN202010874021.1在审
发明人： 贾欣鑫;王雷;张浩;孙小玲;王起维;李向春;刘凤庆;程岩;王鑫;段利亚;王小红 -专利权人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所
申请日： 2020-08-26 - 公布日： 2020-11-27 - 主分类号： G01N27/22 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于敏感场灵敏度矩阵的电容层析成像方法，属于电容层析成像(ECT)技术领域。具体为一种改进的LBP电容层析成像算法(也即T‑LBP算法)，该方法通过引入算子T对敏感场灵敏度矩阵做均衡变换，改善因灵敏度矩阵不均匀导致图像误差的计算状况，以提高成像精度；该方法在LBP算法基础上进行矩阵模型变换，计算与变换过程简单、高效，能够满足实时在线计算的性能；同时，该方法的图像重建精度高于LBP算法、Landweber算法，重建的图像更接近原流型，为ECT图像重建的实际工业应用提供了一个新的有效方法。
一种基于敏感灵敏度矩阵电容层析成像方法

[发明专利]一种双螺旋电容气固两相流测量装置及方法-CN202010610091.6在审
发明人： 贾欣鑫;王雷;张浩;孙小玲;王起维;王鑫;段利亚;陈光源;李向春;刘凤庆;程岩;王小红 -专利权人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所
申请日： 2020-06-29 - 公布日： 2020-09-25 - 主分类号： G01N15/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种双螺旋电容气固两相流测量装置及方法，属于多相流检测技术领域。本发明通过螺旋式电容传感器获取管道内的颗粒物浓度；根据两组螺旋式电容传感器的信号差，采用互相关法快速获取颗粒物的固相流动速度；根据颗粒物的流动速度与浓度计算得到质量流量；进而实现两相流流速、流量的测量；本发明的浓度测量，通过螺旋式电容传感器实现，与阵列式电容传感器相比，不需要在管壁布置多组电极，简化电容的电极结构，能够适用于管径较细的管路；本发明通过简化电容的电极结构，因此减少了电极间的干扰，避免测量时引入较大电容误差，同时提高了多相流中颗粒物浓度、流动速度及质量流量的检测效率。
一种双螺旋电容两相测量装置方法

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