一种水下机器人多波束测深主动同步定位与建图方法

    公开(公告)号:CN115031733A

    公开(公告)日:2022-09-09

    申请号:CN202210488829.5

    申请日:2022-05-06

    Abstract: 本发明属于水下机器人定位与导航技术领域,具体涉及一种水下机器人多波束测深主动同步定位与建图方法。本发明包括水下机器人主动同步定位与建图策略、回环目标点地形信息评价方法、权衡探索和回环动作的效用方程、以及执行回环动作时的路径规划方法。与传统的水下机器人测深信息同步定位与建图方法相比,本发明通过主动对地形进行有目的性地回溯,平衡了回溯和探索之间的关系,从而使得水下机器人能够更有效的在不依赖母船的情况下获得高精度的位置信息和海底地形图。

    一种无人机辅助无人艇动态避障路径规划方法

    公开(公告)号:CN114911240A

    公开(公告)日:2022-08-16

    申请号:CN202210593202.6

    申请日:2022-05-27

    Abstract: 本发明公开了一种无人机辅助无人艇动态避障路径规划方法,将无人机所识别的目标动态障碍物组成一个TSP环路,使用改进遗传算法求解TSP问题解,使目标动态障碍物组成闭环路径,综合障碍物的无碰撞安全区域和护城河环带区域,得到动态障碍物环境下的安全航行点集,连接相应的点集,组成与障碍物无碰撞的路网集合,当无人艇在此动态障碍物区域航行过程中,通过给出起始点和终点,加入上述得到的路网集合,通过寻优算法进行最优路线计算,得到规划路径。本发明路径规划综合考虑了障碍物的无碰撞安全区域和障碍物之间的相对位置,所得到的动态路网集合会随着识别到的动态障碍物位置变化而变化,达到了对全局状态的实时调整。

    一种测深信息同步定位与建图的鲁棒后端图优化方法

    公开(公告)号:CN110320520B

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN201910559363.1

    申请日:2019-06-26

    Abstract: 本发明公开一种测深信息同步定位与建图的鲁棒后端图优化方法,属于水下机器人的水下导航领域。本发明包括:通过多波束声纳和惯性导航系统采集海底地形信息和水下机器人位姿状态记录在子地图中;与历史子地图通过地形匹配检测数据关联;初始化粒子,根据检测到的数据关联与所有历史数据关联更新粒子;对所有粒子通过图优化求解地图并计算适应度函数,根据适应度函数应用粒子群算法更新粒子,并根据粒子群输出结果通过图优化求解并输出地图。本发明可以解决传统图优化方法无法处理的无效数据关联问题,且使用协方差而非简单的有效/无效对数据关联进行判断,计算精度更高。

    一种AUV地形匹配导航的鲁棒BSLAM方法

    公开(公告)号:CN109186610A

    公开(公告)日:2019-01-11

    申请号:CN201811197129.0

    申请日:2018-10-15

    CPC classification number: G01C21/203 G01C21/165

    Abstract: 本发明属于水下潜航器领域,公开了一种AUV地形匹配导航的鲁棒BSLAM方法,步骤(1):输入测深和惯导数据;步骤(2):数据预处理,得到滤波后的测深数据;步骤(3):位姿图构建:计算弱数据关联,构建新子图,通过地形地位进行闭环检测后,再进行无效闭环检测;步骤(4):后端图优化:利用聚类后的闭环数据计算一致性函数,找出所有类中一致性函数的最小值,然后融合惯导的关键状态的数据并输出修改后的BSLAM轨迹。本发明通过对测深数据和惯导数据的处理和闭环检测,实现了对数据的全局优化,且提高了定位与建图的实时性和一致性,且鲁棒性好,能够减弱测量数据的噪声对导航精度的影响。

    稀缺认知样本条件下的排除倒影干扰的水面目标检测方法

    公开(公告)号:CN110458019B

    公开(公告)日:2023-03-24

    申请号:CN201910617823.1

    申请日:2019-07-10

    Abstract: 本发明属于水面图像的目标检测领域,具体涉及稀缺认知样本条件下的排除倒影干扰的水面目标检测方法。本发明首先利用稀缺水面数据集制作时的标注信息锁定目标模板,进行指定区域匹配实现倒影去除,再通过雾化、雨化等多种形式实现样本增强,之后搭建目标网络架构,并根据图中目标信息建立密集卷积结构,制定锚点尺度提取特征,进行深度目标检测。在验证网络中添加倒影判别模块,提高真实目标的识别精度,最后通过验证结果最优检测程序,优化网络的检测性能。与现有方法相比,本发明检测精度高,对重叠及遮挡的目标处理效果更佳,在水面、海洋图像的检测中尤为适用;能在样本得到补充的同时消除倒影对检测精度带来的影响,提高水面目标的识别能力。

    一种用于AUV对接回收的光视觉引导方法

    公开(公告)号:CN113109762B

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN202110370348.X

    申请日:2021-04-07

    Abstract: 本发明属于水下航行器的对接回收技术领域,具体涉及一种用于AUV对接回收的光视觉引导方法。本发明的步骤包括光源识别、光源匹配和立体测距,光源识别是通过自适应识别算法和伪光源判别算法,识别图像中正确的光源成像;光源匹配是将立体图像的左右图像中识别到的光源,通过定义的光源特征进行配对,并利用极线搜索算法保证配对准确性;立体测距是采用三角测量方法计算已配准光源的三维坐标,并通过最小二乘法优化光源位置。本发明可靠性好、精度高,在有干扰的水下环境中能准确识别出基站光源,并得到精确的基站位置。

    一种用于AUV对接回收的光视觉引导方法

    公开(公告)号:CN113109762A

    公开(公告)日:2021-07-13

    申请号:CN202110370348.X

    申请日:2021-04-07

    Abstract: 本发明属于水下航行器的对接回收技术领域,具体涉及一种用于AUV对接回收的光视觉引导方法。本发明的步骤包括光源识别、光源匹配和立体测距,光源识别是通过自适应识别算法和伪光源判别算法,识别图像中正确的光源成像;光源匹配是将立体图像的左右图像中识别到的光源,通过定义的光源特征进行配对,并利用极线搜索算法保证配对准确性;立体测距是采用三角测量方法计算已配准光源的三维坐标,并通过最小二乘法优化光源位置。本发明可靠性好、精度高,在有干扰的水下环境中能准确识别出基站光源,并得到精确的基站位置。

    稀缺认知样本条件下的排除倒影干扰的水面目标检测方法

    公开(公告)号:CN110458019A

    公开(公告)日:2019-11-15

    申请号:CN201910617823.1

    申请日:2019-07-10

    Abstract: 本发明属于水面图像的目标检测领域,具体涉及稀缺认知样本条件下的排除倒影干扰的水面目标检测方法。本发明首先利用稀缺水面数据集制作时的标注信息锁定目标模板,进行指定区域匹配实现倒影去除,再通过雾化、雨化等多种形式实现样本增强,之后搭建目标网络架构,并根据图中目标信息建立密集卷积结构,制定锚点尺度提取特征,进行深度目标检测。在验证网络中添加倒影判别模块,提高真实目标的识别精度,最后通过验证结果最优检测程序,优化网络的检测性能。与现有方法相比,本发明检测精度高,对重叠及遮挡的目标处理效果更佳,在水面、海洋图像的检测中尤为适用;能在样本得到补充的同时消除倒影对检测精度带来的影响,提高水面目标的识别能力。

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