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[发明专利]基于视频图像与激光雷达点云融合建立船舶模型的方法-CN202111542134.2在审
发明人： 初秀民;马玉鹏;田国昊;祝添权;郑茂 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2021-12-16 - 公布日： 2022-03-15 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于视频图像与激光雷达点云融合建立船舶模型的方法，S1通过摄像机和激光雷达分别获取港口过往船舶的视频图像数据和点云数据，存储完毕后通过无线网络传输给阿里云数据处理服务器，进行数据初步处理；S2阿里云数据处理服务器将点云数据与视频图像数据按照时间差值进行双向数据匹配，获得在同一时间节点的匹配数据集；S3、使用加权融合法对点云数据和正向视频图像数据进行融合，获得附带光谱特质的点云数据；S4、将附带光谱特质的点云数据进行格式转换输入建模软件，进行点云数据截取，开启点云捕捉，逆向建模。本发明利用视频图像与激光雷达点云数据融合建立船舶模型的方法，提高了船舶模型的建模精度，减少了人工建模的工作量。
基于视频图像激光雷达融合建立船舶模型方法

[发明专利]一种均匀风模拟加载系统和方法-CN202111405147.5在审
发明人： 初秀民;兰加芬;郑茂 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2021-11-24 - 公布日： 2022-03-15 - 主分类号： F04D25/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种均匀风模拟加载系统和方法，能够使作用在船体上的力保持稳定，模拟出均匀风的效果，从而探究均匀风效应下船舶的操作运动及航行状态，为船舶航行与操纵提供一定的参考。该系统包括：工控机，用于人机交互，发送控制信号；均匀风模拟加载装置，所述均匀风模拟加载装置与所述工控机电连接，所述均匀风模拟加载装置包括：风扇，用于产生均匀风；电机，所述电机包括电机输出轴，所述电机输出轴与所述风扇传动连接，用于改变所述风扇的风向角；基座，所述基座包括风扇基座和电机基座，所述风扇设置于所述风扇基座上，所述电机固定于所述电机基座上。
一种均匀模拟加载系统方法

[发明专利]一种基于仿真的船舶编队过闸控制及效果评估系统及方法-CN202111287933.X在审
发明人：柳晨光;李松龙;初秀民;贺治卜;蔡启烈;初晓;吴文祥 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2021-11-02 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： G05B23/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于仿真的船舶编队过闸控制及效果评估系统及方法，包括仿真控制平台，仿真控制平台内设计或远程接收过闸控制算法仿真船舶编队过闸，实时计算船舶编队状态；若干客户端分别在仿真控制平台之外设计过闸控制算法，并通过信息交互模块接收船舶编队状态；评价端接收船舶编队状态，将编队距离、速度和航向作为评价指标，以船船、船墙平均距离和最近距离、船舶横向和纵向相对速度、船舶编队相对航向作为评价量，从时空维度对船舶编队控制效果进行评估。利用本发明系统和方法，能够实现多个端口的共同控制和数据交互，形成整套的效果评价体系。
一种基于仿真船舶编队控制效果评估系统方法

[实用新型]一种漂流浮标-CN202121802727.3有效
发明人：张峰;兰加芬;何伟;初秀民;吴勇;郑福进 -专利权人：闽江学院
申请日： 2021-08-04 - 公布日： 2022-01-04 - 主分类号： B63B22/16 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种漂流浮标，包括一上壳体和一下壳体，所述上壳体和所述下壳体上下设置，所述上壳体与所述下壳体经一连接件连接，所述上壳体的上端面设置有用于检测海洋气象的微型气象站和一AIS天线，所述上壳体内设置有第一支撑板，所述第一支撑板的上端面设置有北斗模块和AIS模块，所述北斗模块和所述AIS模块左右设置，所述下壳体的下端设置有一水温传感器；本实用新型结构简单，操作便捷，能够为船舶提供水文气象信息和为船只进行预警。
一种漂流浮标

[发明专利]一种北斗AIS多功能航标系统-CN202111109761.7在审
发明人： 初秀民;吴勇;周海明;郑福进;邓军露;刘兴龙;雷进宇;兰加芬;王志远;余诚强;黄彬呈 -专利权人：福建省闽大智航科技有限公司
申请日： 2021-09-23 - 公布日： 2021-12-21 - 主分类号： G08G3/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种北斗AIS多功能航标系统，包括北斗卫星，还包括航标终端和岸端应用子系统，所述航标终端经所述北斗卫星与所述岸端应用子系统传输，所述航标终端经AIS高频无线电波与所述岸端应用子系统通信；所述航标终端，用于接收和解析所述北斗卫星发送的船舶位置信息数据和采集船舶航行数据，将位置信息经航标终端处理后，通过所述北斗卫星输送至岸端应用子系统；所述岸端应用子系统，用于通过内网LAN将通信服务器收集到的数据信息保存至数据库中，实现实时监控航标终端遥测数据，并通过所述北斗卫星短报文服务的双向通信作用，将船舶控制信息通过所述北斗卫星传送至所述航标终端；本发明能够提高航标管理和维护，拓展航标功能。
一种北斗 ais 多功能航标系统

[发明专利]一种基于无人船的信息共享系统-CN202110964905.0在审
发明人： 初秀民;马玉鹏;吴勇;郑茂;田国昊;祝添权 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2021-08-20 - 公布日： 2021-12-14 - 主分类号： G01C21/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于无人船的信息共享系统，包括精准定位模块、小目标识别模块、信息共享模块；精准定位模块采用基于差分定位的GPS定位方法，提供准确的无人船位置信息；小目标识别模块用于采集无人船前端的障碍物相对距离信息、图像信息；并根据采集的障碍物相对距离信息并结合精准定位模块获得的当前无人船位置信息，精准识别目标障碍物的位置信息；并对获取的图像信息进行视频目标的信息提取，包括视频目标识别、像素坐标与摄像机坐标转换；信息共享模块将上述信息通过云服务器进行数据融合，然后共享给航道上其他船舶。本发明能最大限度消除船舶航行盲区，为船舶安全航行创造条件，特别适用于无霾天气或能见度较低情况下的助航服务。
一种基于无人信息共享系统

[实用新型]一种船舱内安全监测及报警装置-CN202120982574.9有效
发明人： 初秀民;马玉鹏;郑茂;祝添权;田国昊 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2021-05-10 - 公布日： 2021-11-16 - 主分类号： G08B19/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种船舱内安全监测及报警装置，包括设置在船舱内的数据采集器、第一数据发射器、信息终端、报警器；数据采集器包括温湿度传感器、气体传感器、火焰传感器、信号放大器、模数转换器和数据处理芯片；信息终端包括第一数据接收器、第二数据发射器、控制芯片；报警器包括第二数据接收器和蜂鸣器；第一数据发射器通过蓝牙模块与第一数据接收器和第二数据发射器连接；第一数据接收器与控制芯片连接，控制芯片与通讯模块连接，通讯模块通过4G/5G网络与岸基终端相连，实现岸基警情告知；第二数据发射器与第二数据接收器连接，第二数据接收器与蜂鸣器连接，实现舱内警情告知。本实用新型采用了岸基‑船舶双重报警，确保监测报警的准确可靠。
一种船舱安全监测报警装置

[发明专利]基于深度学习的水面小目标检测与分类方法-CN202110796985.3在审
发明人：蒋仲廉;倪汉杰;初秀民;聂梓熠 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2021-07-14 - 公布日： 2021-11-02 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于深度学习的水面小目标检测与分类方法，具体为：将原始数据集中的夜间、雨雾场景图像处理后加入原数据集；图像处理后按指定规格重构，设定不同IOU阈值界定样本分布，将样本输入主干卷积神经网络进行特征提取；将卷积网络的不同特征层融合，获得多尺度信息的高级特征；通过高级特征对生成的不同尺度候选框进行神经网络训练，得到建议框，结合最后一层特征层输入感兴趣区域层，得到建议框与特征层之间的映射层；将映射层输出到分类器与回归器中，训练得到这一轮的目标分类与定位模型；将前一轮检测模型的输出的当前阶段目标建议框作为下一轮检测模型的输入，级联各检测模型最终得到优化的目标检测模型。
基于深度学习水面目标检测分类方法

[实用新型]一种渔业安全养殖设备-CN202022366658.8有效
发明人：何伟;刘兴龙;初秀民 -专利权人：闽江学院
申请日： 2020-10-22 - 公布日： 2021-06-18 - 主分类号： A01K61/60 文献下载
摘要：本实用新型公开的一种渔业安全养殖设备，包括环形阵列放置的四根套杆，所述套杆的后端通过下连接板进行连接且所述套杆后端通过渔网进行隔断，所述套杆内设置有开口向前的套槽，环形阵列设置的四个所述套槽靠近对称中心一侧的内壁内设置有开口向外的开口，所述套槽内可滑动的设置有内柱，所述内柱前端通过套杆进行固定，所述套杆上通过连接架固定设置有基块，所述基块内固定设置有渔船预警装置、水质监测装置及投喂装置，本例旨在设计一种能够便于调整大小，且可对过往船只进行预警的渔业安全养殖设备。
一种渔业安全养殖设备

[实用新型]一种基于以太网实现无人船GPS的电路-CN202021760963.9有效
发明人：刘兴龙;吴勇;初秀民;周海明;王志远;郑福进 -专利权人：闽江学院
申请日： 2020-08-21 - 公布日： 2021-05-11 - 主分类号： G01S19/42 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种基于以太网实现无人船GPS定位的电路，包括应用在无人船上的主控模块，所述主控模块连接有电源转换模块、存储模块、GPRS通信模块、GPS模块、外部接口电路、数据发射与采集模块和以太网接口电路，所述GPS模块与GPS天线连接，所述主控模块经GPS模块接收到GPS天线的GPS定位信号，再将GPS定位信号经GPRS通信模块的作用输送至移动终端内，实现与外部网络的数据传输，通过所述以太网接口电路，使得数据发射与采集模块采集到的数据能够传输至移动终端内，从而实现无人船的GPS位置定位；本实用新型准确对无人船位置进行定位。
一种基于以太网实现无人 gps 电路

[发明专利]船舶编队航行控制的三维仿真方法和系统-CN202110101715.6在审
发明人：柳晨光;李松龙;初秀民;贺治卜;吴文祥;郭珏菡;雷超凡 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2021-01-26 - 公布日： 2021-05-07 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种船舶编队航行控制的三维仿真方法和系统，方法包括：根据待试验水域的场景数据，构建船闸水域虚拟场景三维模型；构建船闸过闸场景动画和触发场景动画的触发器；构建设有多个触发按钮的UI界面；在船闸水域虚拟场景三维模型中导入多个与触发按钮交互的船舶模型，并对船舶模型导入水动力模型；设置多个船舶模型的初始位置，生成船舶编队；根据导入船舶模型后的船闸水域虚拟场景三维模型、船闸过闸场景动画、触发器和UI界面对船舶编队进行仿真。本发明无需通过实体船闸和船舶来进行船舶编队航行试验，从而有效降低船舶编队航行试验时间和船舶行业的成本。本发明可广泛应用于仿真技术领域。
船舶编队航行控制三维仿真方法系统

[发明专利]一种视频图像转海事雷达图像的方法-CN202011516316.8在审
发明人：吴勇;初秀民;郑茂;柳晨光;王维刚;田国昊;祝添权;刘兴龙 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2020-12-21 - 公布日： 2021-04-20 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种视频图像转海事雷达图像的方法，包括步骤S1、摄像机俯视水面拍摄水面过往船舶图片；步骤S2、雷达图像处理服务器通过通信网络定时获取摄像机拍摄的一帧视频图像数据，根据视频图像对船舶进行目标识别；步骤S3、当识别到船舶目标后通过图像处理提取出船舶目标的轮廓，并提取船舶目标的雷达照射面轮廓；步骤S4、根据船舶目标的雷达照射面轮廓生成桥区雷达图像；步骤S5、雷达图像处理服务器通过通信网络定时向海事雷达获取一帧雷达图像，再将生成的桥区雷达图像替换海事雷达的雷达图像中对应的桥区区域的雷达图像；最终生成无桥梁回波掩盖的海事雷达图像。本发明提高了桥区海事雷达目标跟踪的正确率，提升了重点区域的海事监管水平。
一种视频图像海事雷达方法

[发明专利]一种基于自动舵的躲避碰撞系统-CN202011516310.0在审
发明人：吴勇;初秀民;柳晨光;郑茂;张代勇;夏兴隆 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2020-12-21 - 公布日： 2021-04-13 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于自动舵的躲避碰撞系统，包括安装于无人船上的信息采集模块、避碰决策模块以及操纵决策模块，信息采集模块用于采集无人船信息、来船信息以及障碍物信息，避碰决策模块对信息采集模块采集的信息进行分析并利用局部航路规划算法获得无人船航行目标点的运动轨迹，并判断无人船与来船或障碍物是否会发生碰撞；操纵决策模块将信息采集模块中船舶罗经系统采集的信息和运动轨迹信息进行融合，将融合的信息传输至无人船的自动舵上，自动舵实现对航向的控制。本发明通过自动舵代替了人工操舵方式，自动舵保持航向的精度比人工操舵高，对此提高了航速。
一种基于自动躲避碰撞系统

[发明专利]一种考虑操纵性差异的船舶编队路径主动协调系统及方法-CN202011373023.9在审
发明人：柳晨光;雷超凡;初秀民;唐力;郑茂;吴文祥;李松龙 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2020-11-30 - 公布日： 2021-03-09 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明提供一种考虑操纵性差异的船舶编队路径主动协调系统及方法，船舶编队包括一艘领航船和若干艘跟随船，集中控制单元根据航道信息和每艘船舶航行中的状态，结合各船舶的操纵性差异，计算船舶编队下一时刻的更优的路径选择；领航船采用视线法进行路径规划；跟随船采用模型预测控制方法进行路径跟随控制；预设正常航行条件，根据航道信息识别当航道条件超出正常航行条件时，判断出操纵性安全指标最大的跟随船作为代表船舶，结合领航船和代表船舶的操纵性安全指标计算，对领航船的路径和/或船队队形进行调整。本发明当遇到特殊通行条件时进行集中控制协调，同时综合考虑船舶编队中每艘船舶的操纵性特点，更好的保持船舶编队系统的队形。
一种考虑操纵性差异船舶编队路径主动协调系统方法

[实用新型]一种航行安全的船岸协同仿真系统-CN202021661115.2有效
发明人：何伟;初秀民;周海明;郑福进;刘兴龙;雷进宇;王志远 -专利权人：闽江学院
申请日： 2020-08-11 - 公布日： 2021-02-26 - 主分类号： G08G3/00 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种航行安全的船岸协同仿真系统，所述系统包括模型船体和岸基服务器，所述岸基服务器设置于岸基上，所述模型船体内设置有推进电机和舵机模块，所述模型船体上设置有自身状态感知模块、航行环境感知模块、水文信息感知模块、以及运动控制模块；所述自身状态感知模块包括GPS模块、姿态传感器以及舵角传感器；所述航行环境感知模块包括激光雷达、AIS船舶自动识别系统终端、摄像头；所述水文信息感知模块包括：风速风向传感器、温湿度传感器、光照度传感器、以及气压传感器；所述运动控制模块包括电路板，所述电路板设置有STM32F407VET6主芯片、DAC模块和GPRS模块；通过模型船舶能预先获取沿海水域信息，为船舶航行提供安全保障。
一种航行安全协同仿真系统

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