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[发明专利]一种基于在线学习的实时水面多运动目标检测跟踪方法-CN201910496423.X有效
发明人：盛明伟;宋军;李俊;唐松奇;王卓;万磊;秦洪德;刘奕晖 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-06-10 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： G06V20/40 文献下载
摘要：本发明属于多目标跟踪领域，具体涉及一种基于在线学习的实时水面多运动目标检测跟踪方法。本发明首先利用已经训练好的改进的YOLOv3和改进的SSD网络模型检测输入的视频序列，获取目标候选框位置及其对应的LBP、CN和HOG特征以及类别信息；之后用检测结果初始化跟踪器；然后通过相关滤波计算响应值，选取最大响应值位置作为改进的YOLOv3和改进的SSD检测模型对应的跟踪结果；将两个跟踪结果的目标跟踪框融合取并集进行加权平均优化修正作为融合修正的跟踪结果；通过将融合修正的跟踪结果加入训练集进而更新训练改进的YOLOv3和改进的SSD网络模型。
一种基于在线学习实时水面运动目标检测跟踪方法

[发明专利]一种基于水下标志物直线检测的隧洞AUV引导方法-CN201910496780.6有效
发明人：盛明伟;唐松奇;孙玉山;李俊;万磊;秦洪德;刘奕晖;佟鑫 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-06-10 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G01S15/08 文献下载
摘要：本发明属于隧洞检测领域，具体涉及一种基于水下标志物直线检测的隧洞AUV引导方法。本发明利用AUV左右两侧的摄像机进行检测，将拍摄的图像传入嵌入式计算机处理，首先对水下图像预处理，然后利用改进Sobel算子进行边缘检测，利用改进的Hough变换方法进行直线检测，若连续3帧检测到的直线数大于设定的阈值，则检测到标志物，进入转弯模式，减速靠近待转弯支洞一侧隧洞壁。利用布置在AUV中体的测距声纳信息，控制AUV保持与隧洞壁一定间距，当AUV左、右侧测距声纳测量值发生剧烈变化时，说明已进入支洞，通过AUV自适应调整艏向角完成转弯，使AUV顺利驶入支洞。本发明大大减少了人工参与，在任务执行阶段不需要人为操纵，整个检测过程由AUV自主完成，作业成本低。
一种基于水下标志直线检测隧洞 auv 引导方法

[发明专利]一种水下摄像机与前视声纳的联合标定方法-CN201811532378.0有效
发明人：盛明伟;唐松奇;万磊;秦洪德;王卓;李岳明;刘奕晖;金巧园;李俊 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-12-14 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： G06T7/80 文献下载
摘要：本发明提供一种水下摄像机与前视声纳的联合标定方法，摄像机水下采集标定板图像，通过标定获得摄像机内参数，推导标定板坐标系到水下摄像机坐标的三维坐标转换关系；前视声纳获取水下环境的声学回波数据，推导前视声纳坐标系与标定板质心坐标系的三维坐标转换关系；通过上述两个关系，完成水下摄像机与前视声纳之间的联合标定。本发明属于非接触式标定方法，操作简便迅捷、可以大大降低因复杂的人工参与和标定工具所带来的随机误差，提高了标定效率；目标特征既可以在摄像机图像中得以实现，又可以在声纳系统中获得其二维位置信息；能够得到两个传感器测量系统的相对位置关系，解决了标定测量过程繁琐、精确度较差等缺点，具有很强的操作性。
一种水下摄像机声纳联合标定方法

[发明专利]一种水面光学小目标快速检测与跟踪方法-CN201811017357.5有效
发明人：盛明伟;金巧园;万磊;王卓;秦洪德;唐松奇;佟鑫 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-09-01 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G06V10/774 文献下载
摘要：本发明属于计算机视觉技术领域，公开了一种水面光学小目标快速检测与跟踪方法，解决了目前基于深度学习的检测算法实时性差和对小目标敏感度低、带宽自适应目标跟踪不够准确的问题，包含如下步骤：步骤(1)：水面小目标快速检测；步骤(2)：关键帧目标模型生成；步骤(3)：关键帧间各向异性带宽自适应目标快速跟踪。本发明实现了自主作业，不需要人为干预；训练中只含正样本，降低了背景误检率；网络结构简单，检测速度快；提高了小目标的检测准确率；减少了迭代次数，提高了准确率和跟踪速度。
一种水面光学目标快速检测跟踪方法

[发明专利]一种基于USV水面光学目标跟踪的深度学习检测方法-CN201910120133.5有效
发明人：盛明伟;金巧园;万磊;秦洪德;王卓;唐松奇;佟鑫 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-02-18 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明属于水面无人平台环境感知和控制系统交叉技术领域，具体涉及一种基于USV水面光学目标跟踪的深度学习检测方法：USV装载摄像机实时采集视频，并将视频信号通过图像采集卡传给USV内部嵌入式计算机，计算机先每隔n帧选定一个关键帧，再对其进行去模糊化处理，最后利用卷积神经网络检测出水面目标；本发明在水面目标检测与定位过程中，加入了基于卷积神经网络的图像去模糊技术，改善了海水波动、目标物运动和USV航行造成的目标模糊问题，且基于24个卷积层和2个全连接层的回归方式检测目标具有速度快、背景误检率低的优点，使USV目标检测具有实时性，且不易受海面阳光折射等干扰。
一种基于 usv 水面光学目标跟踪深度学习检测方法

[发明专利]一种AUV在输水隧洞内运动的光学引导方法-CN201910421304.8有效
发明人：盛明伟;刘奕晖;唐松奇;万磊;秦洪德;李俊;佟鑫 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-05-21 - 公布日： 2020-12-08 - 主分类号： B63C11/52 文献下载
摘要：本发明提供的是一种AUV在输水隧洞内运动的光学引导方法。频闪灯放置在主洞洞壁上，发射红、蓝光闪烁光信号。AUV识别频闪灯，将前视摄像机拍摄得到的图像传入计算机进行处理，被分离成红色和蓝色通道图像，计算相同像素位置上的红、蓝通道中的像素灰度差值，并设置阈值，统计大于阈值像素点的个数，以此判断处理后图像中是否检测到频闪灯。若检测到频闪灯，AUV进入转弯模式。利用布置在AUV四周的测距声纳信息，控制AUV保持与隧洞壁一定间距，通过AUV自适应调整艏向角完成转弯，使AUV顺利驶入支洞。本发明大大减少了人工参与，在任务执行阶段不需要人为操纵，整个检测过程由AUV自主完成，作业成本低。
一种 auv 输水隧洞运动光学引导方法

[发明专利]一种极地AUV声光探测系统-CN201910496446.0在审
发明人：盛明伟;李俊;唐松奇;万磊;秦洪德;刘奕晖;陈国防;佟鑫 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-06-10 - 公布日： 2019-09-20 - 主分类号： G01V11/00 文献下载
摘要：一种极地AUV声光探测系统，属于极地探测技术领域。本发明的极地AUV表面安装有探测模块的水下高清网络摄像机、水下照明灯，水下高清网络摄像机通过网络交换机与图像处理嵌入式计算机、存储硬盘连接，极地AUV的后部下方安装有深度计，前部上方安装有多波束前视声纳，前部下方安装有声速剖面仪，中段为可替换的模块化搭载舱段并在表面安装有多波束测深仪及其控制系统，数据通信与处理模块的主控计算机与网络交换机连接，并通过光纤与母船的设备连接。本发明是一种有效连续自主实时的观测手段，实现了冰下多种测量设备的同步观测；两种工作模式任意切换，能够根据需要来调整工作模式；本发明通过模块化搭载不同声纳任务载荷，来完成不同的任务要求。
极地高清网络摄像机网络交换机表面安装工作模式声光探测模块化前部多波束测深仪嵌入式计算机声速剖面仪水下照明灯主控计算机测量设备处理模块存储硬盘控制系统前视声纳任务要求任务载荷设备连接数据通信探测技术探测模块同步观测图像处理多波束可替换深度计声纳舱段母船中段光纤观测

[发明专利]全海深水下机器人视听探测系统及探测方法-CN201910312013.5在审
发明人：盛明伟;李俊;李岳明;秦洪德;李晔;曹建;刘奕晖;唐松奇 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-04-18 - 公布日： 2019-07-19 - 主分类号： G01S15/88 文献下载
摘要：本发明提供的是一种全海深水下机器人视听探测系统及探测方法。包括浮标、水声通讯声呐、耐压舱、照明灯、摄像机、麦克风、高度计、视听数据采集模块、图像压缩处理模块和主控制模块。耐压舱通过水密线将电信号输入给照明灯、摄像机和麦克风，摄像机和麦克风将视频图像信号和声信号回传到视听数据采集模块上。图像压缩处理模块与主控制模块TCP/IP全双工通信；主控制模块与水声通信声呐串口通讯；水声通信声呐与浮标半双工水声通讯；浮标与母船上无线电通讯。本发明使水下机器人能够在浅海至最深11000m下采集图像、视频和音频信息，并使用改进的小波变换图像压缩算法将图像进行压缩，通过水声通信传递给浮标，再经过无线电传递给母船。
浮标水下机器人主控制模块麦克风水声通信图像压缩处理模块摄像机采集模块视听数据水声通讯探测系统照明灯耐压舱全海视听探测高度计视频图像信号图像压缩算法电信号输入全双工通信无线电通讯采集图像串口通讯和声信号小波变换音频信息半双工浅海母船水密视频图像压缩传递改进

[发明专利]一种用于浅水管线的水面无人艇检测与跟踪方法-CN201811017304.3在审
发明人：盛明伟;刘奕晖;万磊;李岳明;金巧园;唐松奇 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-12-25 - 公布日： 2019-02-01 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于浅水管线的水面无人艇检测与跟踪方法，属于水下管线巡检技术领域。管线位置光学探测模块包括水下摄像机、承载筐、伸缩杆、水密缆线、嵌入式计算机、电源，用于实现管线视频图像采集、管线图像处理及管线定位。承载筐用于承载水下水下摄像机，承载筐上部连接伸缩杆，实现水下摄像机与水下管线距离调节。水深避碰模块主要功能为预先获得通行路径上的深度信息，通过改变伸缩杆的长度，实现水下摄像机避碰。该系统利用水面无人艇进行自主管线探测，检测速度快、费用较低，能够满足浅海石油管线大范围巡检的需要。管线位置光学探测模块采用了改进的图像处理和目标针对弯曲管线的检测错误率高的问题进行了优化。
水下摄像机伸缩杆承载检测浅水管线位置光学探测水下管线图像处理水面避碰巡检嵌入式计算机视频图像采集管线探测距离调节浅海石油深度信息通行路径系统利用错误率跟踪缆线水密水深电源优化改进

[发明专利]一种可分离船体式多功能除污船-CN201810869540.1在审
发明人：牛广智;万磊;孙中科;曾江峰;郑晓波;宋军;黄兆捷;佟鑫;徐钰斐;唐松奇 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-08-02 - 公布日： 2019-01-15 - 主分类号： B63B35/32 文献下载
摘要：本发明属于船舶领域，公开了一种可分离船体式多功能除污船，包括左半体，右半体，第一前链桥栓柱，第二前链桥栓柱，可伸缩前链桥，可伸缩后链桥，第二喷水推进器，拖网，围油栏，第一吸油装置，第二吸油装置，吊臂，第一后链桥栓柱，第二后链桥栓柱和第一喷水推进器；本发明能根据污染区域面积的大小，调整两个半船体之间的距离和夹角适应污染区域，还能进行油污和固体漂浮物的收集和清理；两个喷水推进装置使得转向灵活，机动性能良好。本发明除污效率较高，适应范围较广，可避免人工收集时与污染物的直接接触，减少了污染物对人体的伤害，并且采用物理方式对油污和固体垃圾进行回收，避免了在回收过程中对环境的进一步破坏。
栓柱除污后链前链船体喷水推进器污染区域吸油装置可分离可伸缩油污污染物喷水推进装置固体漂浮物拖网船舶领域固体垃圾机动性能物理方式回收围油栏右半体左半体吊臂灵活伤害

[实用新型]半潜式减振防垂荡平台装置-CN201620200170.9有效
发明人：刘小宇;宗楚红;唐松奇;汪林锋;王化明;吴国荣 -专利权人：浙江海洋学院
申请日： 2016-03-15 - 公布日： 2016-08-24 - 主分类号： F03D9/11 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种半潜式减振防垂荡平台装置，包括风力发电装置、液压发电装置、用于储蓄电能的蓄能装置、螺旋推进装置、半潜式支撑平台和调谐垂荡板装置,所述风力发电装置、所述液压发电装置和蓄能装置分别固定在所述半潜式支撑平台伸出海平面的上部，所述螺旋推进装置和所述调谐垂荡板装置安装在所述半潜式支撑平台伸入海中的底部。本实用新型通过将海洋风电技术与动力定位半潜平台相结合，将平台作为风力发电装置的载体，有效减少化石能源消耗；设置调谐垂荡板装置可有效实现控制垂荡响应或对横摇、纵摇自由度实现减摇控制，使动力定位系统无法控制的垂直面自由度运动响应得到控制，以适应更加恶劣的海况。
半潜式减振防垂荡平装置

[实用新型]风力驱动低能耗海洋平台动力定位装置-CN201620200288.1有效
发明人：刘小宇;唐松奇;李卓玮;赵佳勇;王化明;吴国荣 -专利权人：浙江海洋学院
申请日： 2016-03-15 - 公布日： 2016-08-24 - 主分类号： F03D9/30 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种风力驱动低能耗海洋平台动力定位装置，包括风力发电装置、液压发电装置、用于储蓄电能的蓄能装置、螺旋推进装置和半潜式支撑平台,风力发电装置、液压发电装置和蓄能装置分别固定在半潜式支撑平台伸出海平面的上部，风力发电装置、蓄能装置分别和液压发电装置之间电连接；螺旋推进装置安装在半潜式支撑平台伸入海中的底部，螺旋推荐装置与液压发电装置电连接。本实用新型将海洋风电技术与动力定位半潜平台相结合，将平台作为风力发电装置的载体。在半潜平台进行动力定位的时候，可以同时进行风力发电，为螺旋桨的工作提供能量支持，当风电能量富足时，也可以为人员生活提供电力，有效减少化石能源消耗。
风力驱动能耗海洋平台动力定位装置

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