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[发明专利]基于深度学习的小样本海底水声图像底质分类方法-CN202011084474.0有效
发明人：罗孝文;秦晓铭;吴自银;尚继宏;李守军;赵荻能;周洁琼 -专利权人：自然资源部第二海洋研究所
申请日： 2020-10-12 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： G06V10/764 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于深度学习的小样本海底水声图像底质分类方法，应用于深度学习领域，从模型参数和数据两方面出发进行优化研究：(1)模型参数优化方面使用迁移学习中的微调技术，将大型数据集作为预训练数据集，从而实现大跨度的任务模型参数迁移；(2)数据增强方面则使用WGAN‑GP模型并结合CBN生成特定底质声纳图像，用于扩充数据集。后续的优化实验肯定了大跨度任务迁移的微调对于CNNs在底质分类的优化，其中ResNet可以达到非常理想的精度，肯定了将深度模型应用在此类任务中的可行性。生成对抗神经网络进行数据增强来从数据角度优化任务表现，结论说明生成对抗神经网络的数据增强可以带来精度提升但同时时间损耗巨大。
基于深度学习样本海底图像底质分类方法

[发明专利]基于深度学习的高精度底跟踪方法-CN202110449813.9在审
发明人：罗孝文;秦晓铭;吴自银;尚继宏;李守军;赵荻能;周洁琼;陈小伦 -专利权人：自然资源部第二海洋研究所
申请日： 2021-04-25 - 公布日： 2021-07-23 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于深度学习的高精度底跟踪方法，涉及声呐信号处理技术领域，具体步骤包括如下：构建训练数据集；对所述训练数据集进行几何变换增强，得到最终训练数据集；将一维残差卷积模块结合现有图像语义分割模型，构建语义分割底跟踪模型；将所述最终训练数据集输入所述语义分割底跟踪模型中进行训练，得到训练完成的语义分割底跟踪模型；将实测数据输入所述训练完成的语义分割底跟踪模型中，输出语义标签进而确定海底点。本发明创新性的将底跟踪转换为基于一维数据的二分类语义分割任务，使得底跟踪结果更精确且具有良好的抗噪性能。
基于深度学习高精度跟踪方法

[发明专利]自动融合多源异构水深数据构建高分辨率DBM的MF方法-CN201811310278.3有效
发明人：刘洋;吴自银;赵荻能;周洁琼;尚继宏;王明伟;朱超;鲁号号 -专利权人：国家海洋局第二海洋研究所
申请日： 2018-11-05 - 公布日： 2021-07-06 - 主分类号： G06T17/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种自动融合多源异构水深数据构建高分辨率DBM的MF方法。该方法通过合并‑融合的技术流程，将多波束、单波束、电子海图数据与全球海洋地形数据有机地融合在一起，以解决全球深海测深数据来源复杂、精度差异大、难以融合构建高精度数字水深模型的问题。该方法包括以下步骤：对数据进行预处理、精度评估、格网化、格网合并、融合、可视化对比分析及清理异常点，完成对多源水深数据的融合。融合的DBM能更好地反映精细的地形特征信息，在保留高分辨率地形细节特征的同时，填补了数据空白区，并可推广应用到多源异构水深数据的管理利用当中，在海洋测绘、海洋地理信息系统、海底地形地貌制图、海洋科学研究等方面具有重要的实际应用价值。
自动融合多源异构水深数据构建高分辨率 dbm mf 方法

[发明专利]一种基于侧扫声呐数据融合与精密处理的海底线检测方法-CN201810446617.4有效
发明人：王胜平;吴自银;李家彪;杨建松;赵荻能;罗孝文 -专利权人：国家海洋局第二海洋研究所
申请日： 2018-05-10 - 公布日： 2021-07-02 - 主分类号： G01S15/88 文献下载
摘要：本发明公布了一种基于侧扫声呐数据融合与精密处理的海底线检测方法。受多重因素影响声纳图像中海底线难于检测，为了解决复杂海底线难于精确检测的问题，本发明用于准确检测海底线从而进行后期斜距校正。该方法以LOG函数滤波后的图像作为Canny检测算法的输入图像，进行海底跟踪，其结果与阈值法跟踪结果进行融合，融合后的海底线经过插值、滤波剔除异常值后并与单波束测深数据进行对比。以深圳大鹏湾海域为实例对本发明进行了验证，取得了均方根误差为±0.2m的跟踪精度，验证了本发明的可行性。该发明专利可用于复杂条件下海底线的精度检测。
一种基于声呐数据融合精密处理海底检测方法

[发明专利]海底声学底质的三维概率密度分类方法-CN201810418008.8有效
发明人：金绍华;李家彪;吴自银;边刚;崔杨;赵荻能;李守军;尚继宏 -专利权人：国家海洋局第二海洋研究所
申请日： 2018-05-03 - 公布日： 2020-10-27 - 主分类号： G01S15/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种海底声学底质的三维概率密度分类方法，综合考虑平均反向散射强度随入射角变化信息及其概率密度分布，绘制三维概率密度图。实例计算结果表明：该方法能直观表达多波束条带覆盖区内不同海底底质类型的数量，有效判断不同海底底质类型的边界，实现海底底质类型的快速识别。
海底声学底质三维概率密度分类方法

[发明专利]一种可转动的船侧安装探测系统与方法-CN201811120894.2有效
发明人： 赵荻能;刘志豪;吴自银;王明伟;霍冠英;尚继宏;周洁琼;朱超;刘洋 -专利权人：自然资源部第二海洋研究所
申请日： 2018-09-26 - 公布日： 2019-08-06 - 主分类号： B63B17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种可转动的船侧安装探测系统与方法。系统包括测量船、侧舷安装杆、可旋转水下仪器安装平台、水上仪器安装平台、卫星定位系统、数据采集及仪器旋转控制终端；水上仪器安装平台安装侧舷安装杆的顶部，可旋转水下仪器安装平台嵌套安装在侧舷安装杆的底部，卫星定位系统用于获取测量船的实时定位信息；数据采集及仪器旋转控制终端进行数据采集、后处理及控制可旋转水下仪器安装平台转动。本发明克服了传统船载安装方式在水下探测仪器安装固定后难以精调仪器安装姿态的缺点，不但保证了采集数据的精度，还可使其可应对更多种复杂、非常规的探测任务，可广泛应用于海洋调查与海底探测。
安装平台数据采集水下仪器安装杆可旋转侧舷卫星定位系统水上仪器探测系统旋转控制测量船可转动海洋调查终端实时定位信息后处理安装方式安装固定采集数据海底探测嵌套安装探测仪器仪器安装船载精调转动探测应用保证

[发明专利]基于最优多水深假设抗差曲面的多波束测深数据处理方法-CN201811135258.7在审
发明人： 赵荻能;吴自银;周洁琼;李家彪;朱超;刘洋;尚继宏 -专利权人：国家海洋局第二海洋研究所
申请日： 2018-09-27 - 公布日： 2019-01-25 - 主分类号： G01C13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于最优多水深假设抗差曲面的多波束测深数据处理方法，主要包括基于典型水深特征的抗差曲面关键参数组联合优选和基于最优抗差曲面的多波束测深数据自动滤波及成果输出两大步骤。通过典型水深数据选取、基准水深数据集生成、关键参数组设置、抗差曲面试验组生成、试验数据集生成和综合对比分析，完成抗差曲面关键参数组的联合优选；将优选后的参数应用到需处理的原始多波束水深数据集，生成最优抗差曲面并进行自动滤波，最终以三类水深成果数据的形式进行输出，完成多波束数据的高效、自动、精细处理。经实测多波束测深数据测试，该方法显著提升了数据自动处理的效率和精度。该方法在海洋测绘、海洋信息科学和海底科学等方面具有重要的实际应用价值。
多波束测深水深关键参数水深数据优选数据处理多波束数据参数应用成果输出成果数据对比分析海洋测绘试验数据数据测试自动处理试验组组设置滤波实测精细联合输出海洋应用

[实用新型]一种适用岛礁与岸滩的测量系统-CN201721527934.6有效
发明人：刘洋;赵荻能;吴自银;阳凡林;朱超;周洁琼;尚继宏;李守军;张田升 -专利权人：国家海洋局第二海洋研究所
申请日： 2017-11-16 - 公布日： 2018-06-19 - 主分类号： G01C13/00 文献下载
摘要：本实用新型公开一种适用岛礁与岸滩的测量系统。系统包括测量船、三维激光扫描系统、多波束测深系统、前视避碰声呐、内置摄像头、多传感器升降平台、通讯天线、采集控制终端。通过设计模块化、一体化多传感器升降平台，以组合固联三维激光扫描系统、多波束测深系统、前视避碰声呐和内置摄像头等传感器；多种传感器接入到采集控制终端。三维激光扫描系统获取岛屿和岸滩水面以上部分的地形信息，多波束测深系统获取岛屿和岸滩水下部分的地形信息，内置摄像头和前视避碰声呐实时获取航行方向前部水面、水下障碍物目标信息，以提示测量船进行避让。本实用新型可高效获取岛礁与岸滩区陆海统一基准的地形数据，对维护我国领海、专属经济区合法权益具有重要意义。
岸滩三维激光扫描系统多波束测深系统岛礁避碰前视采集控制终端本实用新型内置摄像头测量系统地形信息多传感器升降平台测量船传感器接入水下障碍物水面地形数据高效获取航行方向合法权益目标信息设计模块实时获取通讯天线我国领海重要意义传感器避让固联内置前部摄像提示一体化统一维护

[实用新型]一种声学底质与水柱测试系统-CN201721525399.0有效
发明人：朱超;赵荻能;吴自银;韩冰;阳凡林;刘洋;周洁琼;尚继宏;李守军;张田升 -专利权人：国家海洋局第二海洋研究所
申请日： 2017-11-15 - 公布日： 2018-06-19 - 主分类号： G01V1/38 文献下载
摘要：本实用新型公开一种声学底质与水柱测试系统，包括底质分类声学水槽和移动声学测试平台。底质分类声学水槽包括槽体、底质传送带、底质进出窗口、气泡注入管和导轨；槽体为双层结构，顶部设有入水口，底部设有出水口，两侧设有底质进出窗口；底质传送带横卧在槽体下部；导轨安装在槽体顶部；气泡注入管从槽体顶部伸入到槽体内部。移动声学测试平台包括移动声学测试吊车、可伸缩声学仪器安装杆、控制终端；吊车安置在导轨之上，吊车主梁中部焊接有仪器安装杆，使用电缆与控制终端连接。本实用新型改进了传统声学水槽，使其可应用于声学底质与水柱测试，可在海洋测绘与海洋工程中广泛应用。
声学水槽水柱声学测试平台本实用新型传送带测试系统控制终端注入管槽体导轨吊车移动槽体顶部槽体内部槽体下部导轨安装吊车主梁海洋测绘海洋工程声学测试声学仪器双层结构仪器安装安装杆出水口可伸缩入水口分类从槽横卧伸入焊接应用电缆测试安置改进

[发明专利]多波束声呐探头船首安装装置与方法-CN201610229482.7有效
发明人： 赵荻能;吴自银;李家彪;周洁琼;梁裕扬;尚继宏;李守军;周勐佳;陈佳兵;马永;张田升 -专利权人：国家海洋局第二海洋研究所
申请日： 2016-04-14 - 公布日： 2018-05-22 - 主分类号： G01S7/52 文献下载
摘要：本发明公开一种多波束声呐探头船首安装装置与方法。所述装置主要由升降器、A字型支架、人字型支架和换能器安装支架组成；升降器、A字型支架和人字型支架通过相应的底座依次固定在船首位置；换能器安装支架穿过人字型支架上部的T型套管，并使用定位螺栓固定；换能器安装支架底部焊接有上法兰盘，与整流罩顶部的下法兰盘通过法兰盘安装螺栓固定；升降器的钢缆与A字型支架上的钢缆扣相连，通过摇动摇臂带动钢缆卷筒完成该装置的收放。本发明操作方便、成本低，保证了多波束探测仪器采集数据的精度，保障了仪器安全；采用可调节换能器入水深度的设计，实验表明对于不同吃水深度的小型船只均可使用，保证了该装置的通用性，可在海洋测绘与海洋工程中广泛应用。
波束声呐探头船首安装装置方法

[发明专利]一种边远岛礁水下地形地貌勘测系统与方法-CN201610046860.8有效
发明人：李守军;陈佳兵;吴自银;尚继宏;梁裕扬;赵荻能;周洁琼;周勐佳 -专利权人：国家海洋局第二海洋研究所
申请日： 2016-01-25 - 公布日： 2017-07-14 - 主分类号： G01C13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种边远岛礁水下地形地貌勘测系统与方法。系统包括勘测母船、测量小艇。勘测母船上设有磁力仪测量拖体、组合声呐、前视避碰声呐、母船基站、通讯天线、GPS天线；所述的组合声呐包括深水多波束测深系统、浅地层剖面仪、声学多普勒流速剖面仪。测量小艇上设有浅水多波束测深系统、前视避碰声呐、测量小艇作业优化与中控终端、通讯天线、GPS天线。勘测母船可携带多艘测量小艇同步在边远岛礁复杂海域开展海底勘测，母船基站、测量小艇作业优化与中控终端之间通过通讯天线进行指令传输、测量结果反馈，将测量结果反馈给母船基站。该勘测系统和方法可在岛礁和浅水区海洋调查、海洋测绘与海洋工程中广泛应用。
一种边远岛礁水下地形地貌勘测系统方法

[发明专利]侧扫与浅剖二合一地貌探测的收放装置与方法-CN201610046866.5有效
发明人：李守军;吴自银;陈佳兵;尚继宏;梁裕扬;赵荻能;周洁琼;周勐佳;马永 -专利权人：国家海洋局第二海洋研究所
申请日： 2016-01-25 - 公布日： 2017-03-22 - 主分类号： G01C13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种侧扫与浅剖二合一地貌探测的收放装置与方法。收放装置包括立管、横梁、滑轮组、侧扫与浅剖二合一地貌探测拖体。滑轮组固定在横梁的一端，用于地貌探测拖体的起吊和下放；立管包括旋转内管和固定外管，旋转内管通过上下两个轴承在固定外管内360度旋转，通过推杆转动旋转内管将地貌探测拖体旋转至调查船左舷或者右舷。本发明的优点是结构简单、实用性强，解决了岛礁和浅水区利用小型船舶进行侧扫与浅剖二合一地貌探测的设备收放问题；侧扫与浅剖二合一地貌探测的船舷作业方式，有效避开船舶尾流噪声的影响，提高地貌探测资料的信噪比；灵活地调节地貌探测拖体在水中的深度和角度，提高调查作业的安全性和数据质量。
二合一地貌探测装置方法

[实用新型]多波束声呐探头船首安装装置-CN201620308867.8有效
发明人：陈佳兵;赵荻能;吴自银;周洁琼;梁裕扬;尚继宏;李守军;周勐佳;马永;张田升 -专利权人：国家海洋局第二海洋研究所
申请日： 2016-04-14 - 公布日： 2016-09-14 - 主分类号： G01S7/52 文献下载
摘要：本实用新型公开一种多波束声呐探头船首安装装置。它包括升降器、A字型支架、人字型支架和换能器安装支架组成；升降器、A字型支架和人字型支架依次固定在船首位置；换能器安装支架穿过人字型支架上部的T型套管，使用定位螺栓固定；换能器安装支架底部焊接有上法兰盘，与整流罩顶部的下法兰盘通过法兰盘安装螺栓固定；升降器的钢缆与A字型支架上的钢缆扣相连，通过收放钢缆卷筒完成该装置的收放。本新型技术成熟、操作方便、成本低，保证了多波束探测仪器采集数据的精度，保障了仪器安全，可在海洋调查、海洋测绘与海洋工程中广泛应用。
波束声呐探头船首安装装置

[发明专利]海洋单道地震调查的可调收放装置、系统与方法-CN201410332598.4有效
发明人：吴自银;周勐佳;尚继宏;李守军;梁裕扬;赵荻能;周洁琼 -专利权人：国家海洋局第二海洋研究所
申请日： 2014-07-14 - 公布日： 2014-09-24 - 主分类号： G01V1/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种海洋单道地震调查的可调收放装置、系统与方法。可调收放装置包括固定端、伸缩杆、180度无档机械关节和悬挂折叠杆。其中，固定端包括一对螺栓螺母以及销钉和固定孔，起支撑和固定整个装置的作用；伸缩杆包括滚动轴承和两根空心钢管形成的套管，起转动整个装置和调节距离的作用；180度无档机械关节起收放悬挂折叠杆的作用；悬挂折叠杆起连接水听器和保护绳以及二次调距的作用。本发明的优点是安全稳定，安装与拆卸便捷，携带及存放方便，适用性强，可重复利用。本发明建立了合理的单道地震调查工作方法，灵活定量调节装置的长度，可提升单道地震资料的信噪比，可在海洋调查、海洋测绘与海洋工程中广泛应用。
海洋道地调查可调装置系统方法

[发明专利]一种基于ODP的海底沙波特征自动识别方法-CN201410315302.8有效
发明人：吴自银;周洁琼;赵荻能;李守军;尚继宏;梁裕扬;周勐佳 -专利权人：国家海洋局第二海洋研究所
申请日： 2014-07-03 - 公布日： 2014-09-24 - 主分类号： G06F19/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于ODP的海底沙波特征自动识别方法。该方法根据水深曲面的最优剖面方向求导并判定极值，以提取海底沙波脊线和谷线特征点，用于海底沙波特征线的自动识别与提取，并通过1）构建数字水深矩阵，2）构建最优方向矩阵，3）提取海底沙波特征等三大步骤实现了海底沙波的自动识别。经实测多波束水深数据测试验证，采用该方法自动识别的海底沙波特征线与人工识别特征线的相关系数可达80%以上，与传统方法相比自动识别准确率平均提升约30%，且勿需设置阈值，大幅提升了工作效率。该技术方法可推广应用到其他类型海底地形以及陆地地形的自动识别，在海洋测绘、海洋地理信息系统、计算机图形学和海底科学研究等方面具有重要的实际应用价值。
一种基于 odp 海底波特自动识别方法