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[实用新型]空中海面水下多机器人远程协同系统-CN201921055086.2有效
发明人：晏宇 -专利权人：长江大学
申请日： 2019-07-08 - 公布日： 2019-12-31 - 主分类号： G05D1/12 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种空中海面水下多机器人远程协同系统，该系统包括空中机器人、海面机器人、以及水下机器人；所述空中机器人包括空中机器人环境感知模块、空中机器人数据采集模块、空中机器人远程控制模块；所述海面机器人包括海面机器人环境感知模块、海面机器人数据采集模块、海面机器人远程控制模块以及协同控制模块；所述水下机器人包括水下机器人环境感知模块、水下机器人数据采集模块、水下机器人远程控制模块。本实用新型的系统集成了空中机器人、海面机器人、以及水下机器人，实现了空中、海面、水下的协同高效工作。
空中机器人水下机器人海面数据采集模块机器人环境感知模块远程控制模块本实用新型机器人远程控制协同控制模块远程协同系统机器人环境多机器人感知模块系统集成协同

[发明专利]基于环境最优艏向的水下机器人悬停强化学习控制方法-CN202310198702.4在审
发明人：田玉平;赵月腾;刘崧;姚永琪;何猛 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2023-03-03 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于环境最优艏向的水下机器人悬停强化学习控制方法，包括以下步骤：步骤1、建立水下机器人运动学和动力学模型；步骤2、建立水下机器人与环境交互模型，并定义水下机器人的状态空间和动作空间；步骤3、利用环境最优艏向定位原理，对水下机器人与环境交互模型设置奖励函数和探索策略；步骤4、建立神经网络模型，采用深度确定性策略梯度算法对控制策略进行模型训练，得出水下机器人的控制策略参数；步骤5、根据控制策略参数实现悬停控制该方法基于强化学习的控制器是一种不依赖于模型的控制方法，不需要精确的水动力系数，仅通过与环境的不断交互，便可以实现自主学习和自主决策，从而最终实现对水下机器人的悬停控制。
基于环境最优水下机器人悬停强化学习控制方法

[发明专利]自主水下机器人的海洋环境自识别的航迹精确跟踪方法-CN201410598859.7在审
发明人：王轶群;赵宏宇;徐春晖;刘健;邵刚 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2014-10-30 - 公布日： 2016-05-04 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明涉及水下机器人技术领域，尤其涉及自主机器人的航迹精确跟踪方法，实现自主水下机器人在变化海洋环境下的精确航迹跟踪控制。包括以下步骤：海洋环境参数识别：计算海流速度值在水下机器人垂直方向的投影；航迹跟踪：通过计算水下机器人与规划航迹的横向距离、水下机器人航向角与规划航迹角的偏差量，结合水下机器人的对底前向速度和水下机器人的转艏角速度计算水下机器人的水平面转艏力矩与传统的控制方法比较，本方法具有更好的鲁棒性，更能适应外界环境的改变和AUV自身参数的改变，提高了AUV的控制能力。本方法移植方便，可以适用于各种水下机器人。
自主水下机器人海洋环境识别航迹精确跟踪方法

[发明专利]一种基于AI图像的水下探测用智能化识别系统-CN202211276460.8在审
发明人：唐宝杰 -专利权人：苏州悦捷鼎茂智能科技有限公司
申请日： 2022-10-19 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G06V20/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于AI图像的水下探测用智能化识别系统，包括下位设备、信号传输子系统、上位机和供电模块，所述下位设备包括主控制子系统、北斗卫星导航子系统、水下图像采集子系统、水下环境探测子系统和水下监测报警子系统，所述水下图像采集子系统包括图像采集模块、AI识别模块、图像发送单元，所述水下环境探测子系统包括多频探测仪、浅地层剖面仪、水下声呐探测仪，所述水下监测报警子系统包括压力报警模块和水浸报警模块，所述信号传输子系统包括有线电缆优点：可以基于水域环境对水下采集到的图像有效识别和判断，并不局限于单一的成像设备采集操作；能够最大限度地降低损失。
一种基于 ai 图像水下探测智能化识别系统

[发明专利]一种应用于海洋牧场的资源环境监测系统及其操作方法-CN202010323947.1在审
发明人：孔祥洪;陈新军;刘必林;周楠 -专利权人：上海海洋大学
申请日： 2020-04-23 - 公布日： 2020-06-30 - 主分类号： B63C11/52 文献下载
摘要：本发明公开了一种应用于海洋牧场的资源环境监测系统，包括仿生海鳗机器本体、水下移动通信端、远程终端，所述仿生海鳗机器本体包括主控制器、动力设备、环境数据采集模块、图像采集模块、图像处理模块、本地指令存储模块、障碍物检测模块、转向计算模块、航向辅助模块和第一通信模块和电源，主控制器与所述动力设备、所述障碍物检测模块、航向辅助模块、所述第一通信模块、所述图像采集模块、所述图像处理模块、所述环境数据采集模块连接，所述水下移动通信端包括水下接驳盒、水下基阵和应答器；所述水下接驳盒承载水下基阵并固定。本发明仿生海鳗通过水下通信系统与远程终端进行数据交互，在具有低成本的基础上，实现水体环境以及资源动态检测。
一种应用于海洋牧场资源环境监测系统及其操作方法

[发明专利]一种水下声光设备精度测试方法-CN201910427540.0有效
发明人：朱瑞虎;郑金海;章家保;马志国;秦淑芳 -专利权人：河海大学
申请日： 2019-05-22 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G01S7/52 文献下载
摘要：本发明公开了工程检测技术领域的一种水下声光设备精度测试方法，旨在解决现有技术中水下声光设备的精度受设备本身及水环境的综合影响而无法准确判断数据检测数据可信度的技术问题，一种水下声光设备的精度的测试方法，包括以下步骤：设计、制作测试平台及测试模型；将测试模型和水下声光设备安装在测试平台上；将测试平台放入测试环境中；记录测试深度下不同测距时的测量数据；根据测量数据及测试模型的参数得到测试环境下水下声光设备的精度本发明实施例提供的声光设备的精度的测试方法，可明确水下声光设备在实际检测环境中的精度，实现对水下隐蔽工程质量的准确评判，为施工质量评判或维修方案设计提供精准数据支撑。
一种水下声光设备精度测试方法

[实用新型]一种基于混合光源的水下环境观测系统-CN201920690494.9有效
发明人：孙响西;孙红波 -专利权人：好优投科技（深圳）有限公司
申请日： 2019-05-15 - 公布日： 2019-11-08 - 主分类号： G01C11/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种基于混合光源的水下环境观测系统，包括头部固定装置、混合照明装置、摄像装置以及显示装置；头部固定装置，穿戴固定于水下人员的头部；混合照明装置，用于根据水下不同环境改变照明模式进而提供水下照明本实用新型基于混合光源的水下环境观测系统，以帮助水下人员实现目标观测的目的，采用白激光光源、绿激光光源进行主动照明，水下人员可以根据需要改变光源照明模式以及调整激光光束与后向散射光的角度，以适应不同水质环境的水域
头部固定装置观测系统混合光源水下环境显示装置混合照明装置本实用新型摄像装置后向散射光安装固定固定设置光源照明激光光束激光光源目标观测输出视频水下照明水质环境照明模式主动照明续航绿激光穿戴光源摄像水域帮助

[实用新型]一种应用于海洋牧场的资源环境监测系统-CN202020616769.7有效
发明人：周楠;勾艺萌;孔祥洪;陈新军;刘必林 -专利权人：上海海洋大学
申请日： 2020-04-23 - 公布日： 2022-02-01 - 主分类号： B63C11/52 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种应用于海洋牧场的资源环境监测系统，包括仿生海鳗机器本体、水下移动通信端、远程终端，所述仿生海鳗机器本体包括主控制器、动力设备、环境数据采集模块、图像采集模块、图像处理模块、本地指令存储模块、障碍物检测模块、转向计算模块、航向辅助模块和第一通信模块和电源，主控制器与所述动力设备、所述障碍物检测模块、航向辅助模块、所述第一通信模块、所述图像采集模块、所述图像处理模块、所述环境数据采集模块连接，所述水下移动通信端包括水下接驳盒、水下基阵和应答器；所述水下接驳盒承载水下基阵并固定。本实用新型仿生海鳗通过水下通信系统与远程终端进行数据交互，在具有低成本的基础上，实现水体环境以及资源动态检测。
一种应用于海洋牧场资源环境监测系统

[发明专利]基于声纳探测概率的水下航行器安全隐蔽路径规划方法及系统-CN202111193776.6有效
发明人：邹丹;肖汶斌;王得志;程兴华;赵飞;夏飞;包长春;甘新标 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2021-10-13 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于声纳探测概率的水下航行器安全隐蔽路径规划方法及系统，本发明方法包括：确定水下航行器安全隐蔽路径规划的区域边界，确定计算区域；将计算区域栅格化；根据计算区域的地理范围加载海洋环境数据；基于加载的海洋环境数据，计算海洋声速环境参数；基于海洋声速环境参数构建声纳探测概率模型；基于构建得到的声纳探测概率模型，基于改进蚁群算法的安全隐蔽路径规划。本发明能够实现水下航行器安全隐蔽路径规划，在安全避开水下障碍的同时降低水下航行器航行过程中的累积被探测概率。
基于声纳探测概率水下航行安全隐蔽路径规划方法系统

[发明专利]一种基于分数阶卷积神经网络的水下图像增强方法-CN202210088955.1在审
发明人：李建祯;朱钰裕;杜昭平;蔡悦 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2022-01-25 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G06T5/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于分数阶卷积神经网络的水下图像增强方法，步骤包括：输入水下图像，通过白平衡及直方图均衡化对水下图像进行初步预处理，设计水下图像的环境光估计网络和透射率估计网络，分别对两个估计网络进行参数训练，对于环境光估计网络输出得到环境光值B，对于透射率估计网络，输出得到透射率参数t,根据水下物理模型复原得到清晰的图像。本发明的方法在不需要大量高质量清晰水下图像的前提下，通过计算一组IQM来评估结果的方法，使得增强后的水下图像视觉质量明显提升，增强效果显著。
一种基于分数卷积神经网络水下图像增强方法

[发明专利]一种空气-水下两用全景镜头及成像系统-CN202111612328.5有效
发明人：宋维涛;张擎天;王涌天;刘越 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-12-27 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G02B13/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种空气‑水下两用全景镜头及成像系统，采用9片玻璃球面式设计，F数为2，在空气和水下环境中视场角均超过180°，其中空气视场角可达200°～230°，水下视场角可达180°～200°，镜头全视场范围内MTF良好，在空气和水下环境中均具有较高分辨率；将两个空气‑水下两用全景镜头相对放置，且两个镜头光轴平行，可获得一种全景成像系统，能同时在空气和水下环境捕获360°全景图像。
一种空气水下两用全景镜头成像系统

[发明专利]一种基于幅度相位联合检测的水下电流场探测系统-CN202010233217.2在审
发明人：李北明;薛伟;徐天洋;卢书岭;陈佳鑫 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2020-03-29 - 公布日： 2020-06-23 - 主分类号： G01V3/08 文献下载
摘要：本发明属于水下无线探测技术领域，具体涉及一种基于幅度相位联合检测的水下电流场探测系统。本发明解决了常规水下电场探测灵敏度低可靠性差的的问题，通过联合检测幅度和相位值的同时变化进行水下探测判决，大大提高水下或水底金属物探测的灵敏度和可靠性，使用探测信号的更多有用信息进行判决，比传统的只依靠幅度判断灵敏度更高，是一种非常具有广泛应用前景的水下电流场探测系统。本发明能够克服黑暗和浑浊的近海沿岸水下环境下进行水下探测，还可以适应水下礁石丛生的环境探测，一定程度上弥补了传统水下探测技术的不足，对水体纯净度和周围环境依赖大大降低，且探测系统结构简单，非常适合在近海沿岸黑暗浑浊的水域进行使用
一种基于幅度相位联合检测水下电流探测系统

[发明专利]一种360°环视水下视觉成像方法及系统-CN202011353827.2在审
发明人：浦传勇;黄礼缸 -专利权人：江苏国和智能科技有限公司
申请日： 2020-11-26 - 公布日： 2021-03-09 - 主分类号： G06T3/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种360°环视水下视觉成像方法及系统，包括：获取多路水下环境视频，其中多路水下环境视频的视角构成360°环视；对多路所述水下环境视频进行预处理；对预处理后产生的视频序列采用透视变换与逆透视变换的方法，获得高清相机坐标系中一点和三维空间中任意一点之间的关系；结合所述高清相机坐标系中一点和三维空间中任意一点之间的关系，通过俯视变换将多路所述水下环境视频中的图像转换为俯视拍摄得到的俯视图像；将所述俯视图像进行特征提取与特征匹配，完成环视图像拼接和融合，最终获得水下所处位置的360°俯视视频。
一种 360 环视水下视觉成像方法系统

[发明专利]基于机器视觉的水下目标物行为观测和水体环境监测方法-CN202011419861.5在审
发明人：冯斌;孙景 -专利权人：广州博进信息技术有限公司
申请日： 2020-12-07 - 公布日： 2021-03-16 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于机器视觉的水下目标物行为观测和环境监测方法，包括：获取水体环境参数和水中视频图像数据；通过预设的算法模型，对视频图像数据进行特征提取，获得水下目标物的特征提取结果，并根据特征提取结果及算法模型，对水下目标物的行为识别，获得水下目标物的行为识别结果；根据行为识别结果和水体环境参数，建立水体预警模型；将传感器实时监测到的水下目标物的行为数据和水体环境参数，通过水体预警模型，判断出水体是否异常，若是本发明能够通过对环境的监测和目标物行为的视觉检测，建立目标物行为模型，通过模型识别环境的变化和物种或人为干扰和入侵，来保护珍贵生物和生态环境或国土安全。
基于机器视觉水下目标行为观测水体环境监测方法

[发明专利]水下机器人定位声纳数据的配准方法-CN201911134649.1在审
发明人：陈国军;陈丝雨;陈巍 -专利权人：南京工程学院
申请日： 2019-11-19 - 公布日： 2020-05-19 - 主分类号： G01S15/88 文献下载
摘要：本发明提供了一种水下机器人定位声纳数据的配准方法，包括步骤：获取水下环境的定位声纳数据；处理定位声纳数据；根据处理后的定位声纳数据构建水下环境的结构概率点云；通过多回波水下声纳概率迭代算法对结构概率点云进行配准本发明能够对连续采集的扫描序列进行配准，逐步估计水下机器人的位姿信息，从而能够提高了水下机器人定位能力，以实现水下机器人的全局定位。
水下机器人定位声纳数据方法