一种改进的全卷积神经网络的侧扫声纳图像特征提取方法

    公开(公告)号:CN110827238B

    公开(公告)日:2023-07-21

    申请号:CN201910932903.6

    申请日:2019-09-29

    IPC分类号: G06T7/00

    摘要: 本发明提供一种改进的全卷积神经网络的侧扫声纳图像特征提取方法,数据集的获取,并将数据集分为训练集和测试集,对数据集的目标区域进行标注;以VGG16网络为基础网络,搭建全卷积网络模型,并改进FCN模型的跳层结构;训练改进的全卷积网络模型,即训练FCNB模型;用训练好的网络对测试集的数据进行特征提取;定性评价特征提取结果,对比分析改进后与改进前的网络的特征提取结果。本发明保留了更多的细节信息,克服了传统方法抗散斑能力差、效率低、速度慢以及准确率低的缺点;有利于方法的泛化使用;特征提取效果得到了明显提升,该方法收敛性更好,稳定性更高。

    一种基于线特征简化的侧扫声呐线特征匹配改进方法

    公开(公告)号:CN110045381B

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN201910347922.2

    申请日:2019-04-28

    IPC分类号: G01S15/89 G01S7/52

    摘要: 本发明属于图像处理领域,具体涉及一种基于线特征简化的侧扫声呐线特征匹配改进方法。本发明主要包括两大步骤:对提取的线特征进行简化处理以及线特征之间的匹配。侧扫声呐图像由于自身的特点,在提取线特征之后,在某些区域会存在过多相似度极高的线特征,通过线特征的简化处理将多条相似度极高的线特征简化,最终确定最少数量线特征代表待处理区域的提取特征,线特征匹配利用射影变换找到对应特征。本发明首先将提取的线特征进行简化处理,可以更简洁描述图像特点,也更有利于提高后续线特征匹配率和匹配速度;基于简化特征的基础上,利用射影变换实现线特征在匹配图像中的映射,通过设计线特征之间的匹配约束条件来完成线特征之间的匹配。

    一种改进的全卷积神经网络的侧扫声纳图像特征提取方法

    公开(公告)号:CN110827238A

    公开(公告)日:2020-02-21

    申请号:CN201910932903.6

    申请日:2019-09-29

    IPC分类号: G06T7/00

    摘要: 本发明提供一种改进的全卷积神经网络的侧扫声纳图像特征提取方法,数据集的获取,并将数据集分为训练集和测试集,对数据集的目标区域进行标注;以VGG16网络为基础网络,搭建全卷积网络模型,并改进FCN模型的跳层结构;训练改进的全卷积网络模型,即训练FCNB模型;用训练好的网络对测试集的数据进行特征提取;定性评价特征提取结果,对比分析改进后与改进前的网络的特征提取结果。本发明保留了更多的细节信息,克服了传统方法抗散斑能力差、效率低、速度慢以及准确率低的缺点;有利于方法的泛化使用;特征提取效果得到了明显提升,该方法收敛性更好,稳定性更高。

    一种基于线特征简化的侧扫声呐线特征匹配改进方法

    公开(公告)号:CN110045381A

    公开(公告)日:2019-07-23

    申请号:CN201910347922.2

    申请日:2019-04-28

    IPC分类号: G01S15/89 G01S7/52

    摘要: 本发明属于图像处理领域,具体涉及一种基于线特征简化的侧扫声呐线特征匹配改进方法。本发明主要包括两大步骤:对提取的线特征进行简化处理以及线特征之间的匹配。侧扫声呐图像由于自身的特点,在提取线特征之后,在某些区域会存在过多相似度极高的线特征,通过线特征的简化处理将多条相似度极高的线特征简化,最终确定最少数量线特征代表待处理区域的提取特征,线特征匹配利用射影变换找到对应特征。本发明首先将提取的线特征进行简化处理,可以更简洁描述图像特点,也更有利于提高后续线特征匹配率和匹配速度;基于简化特征的基础上,利用射影变换实现线特征在匹配图像中的映射,通过设计线特征之间的匹配约束条件来完成线特征之间的匹配。

    一种基于全卷积神经网络的侧扫声纳图像特征提取方法

    公开(公告)号:CN110781924B

    公开(公告)日:2023-02-14

    申请号:CN201910932848.0

    申请日:2019-09-29

    摘要: 本发明提供一种基于全卷积神经网络的侧扫声纳图像特征提取方法,利用原有的声纳图像进行数据增广,获得模型训练和测试所需的样本集;对样本集中的每幅图像的海底地形的边缘区域进行人工标注,区分目标和背景,获得模型训练和测试标签图;构建FCNs模型;将海底地形图像及对应的标签图输入网络,采用带动量项的小批量梯度下降法训练网络,保存最优网络模型;对比随机梯度下降法与小批量梯度下降法下网络的收敛性、稳定性;对地形边缘轮廓特征提取并输出特征提取结果,对结果进行定性评价。本发明方法无需复杂的预处理,声纳特征特征提取方法速度快、效率高,具有较强的抗散斑噪声的能力;提高了网络的性能,确保了FCNs各个网络模型的收敛性和稳定性。

    一种基于遗传算法的多USV群体协同避碰规划方法

    公开(公告)号:CN109765890B

    公开(公告)日:2022-07-29

    申请号:CN201910033307.4

    申请日:2019-01-14

    摘要: 一种基于遗传算法的多USV群体协同避碰规划方法,属于USV控制技术领域。本发明首先采用浮点数编码方式对USV的速度调节量和艏向调节量进行初始化编码并设置其他控制参数;然后构建评价函数,计算出种群的每代个体的评价函数值从而对种群个体进行轮盘赌选择、离散交叉、高斯变异的遗传操作,建立迭代过程得出最优解;最后利用QT软件构建USV避碰规划仿真软件平台,添加雷达探测模块和遗传算法,设计典型的仿真案例验证算法的有效性。本发明解决了遗传算法的时效性差、陷入局部最优、过早收敛、子代最优劣于父代最优等问题以及航行过程的大角度转向、大范围加减速的不良航行问题。

    一种基于全卷积神经网络的侧扫声纳图像特征提取方法

    公开(公告)号:CN110781924A

    公开(公告)日:2020-02-11

    申请号:CN201910932848.0

    申请日:2019-09-29

    IPC分类号: G06K9/62 G06N3/04 G06N3/08

    摘要: 本发明提供一种基于全卷积神经网络的侧扫声纳图像特征提取方法,利用原有的声纳图像进行数据增广,获得模型训练和测试所需的样本集;对样本集中的每幅图像的海底地形的边缘区域进行人工标注,区分目标和背景,获得模型训练和测试标签图;构建FCNs模型;将海底地形图像及对应的标签图输入网络,采用带动量项的小批量梯度下降法训练网络,保存最优网络模型;对比随机梯度下降法与小批量梯度下降法下网络的收敛性、稳定性;对地形边缘轮廓特征提取并输出特征提取结果,对结果进行定性评价。本发明方法无需复杂的预处理,声纳特征特征提取方法速度快、效率高,具有较强的抗散斑噪声的能力;提高了网络的性能,确保了FCNs各个网络模型的收敛性和稳定性。

    一种基于遗传算法的多USV群体协同避碰规划方法

    公开(公告)号:CN109765890A

    公开(公告)日:2019-05-17

    申请号:CN201910033307.4

    申请日:2019-01-14

    IPC分类号: G05D1/02 G06F17/50 G06N3/00

    摘要: 一种基于遗传算法的多USV群体协同避碰规划方法,属于USV控制技术领域。本发明首先采用浮点数编码方式对USV的速度调节量和艏向调节量进行初始化编码并设置其他控制参数;然后构建评价函数,计算出种群的每代个体的评价函数值从而对种群个体进行轮盘赌选择、离散交叉、高斯变异的遗传操作,建立迭代过程得出最优解;最后利用QT软件构建USV避碰规划仿真软件平台,添加雷达探测模块和遗传算法,设计典型的仿真案例验证算法的有效性。本发明解决了遗传算法的时效性差、陷入局部最优、过早收敛、子代最优劣于父代最优等问题以及航行过程的大角度转向、大范围加减速的不良航行问题。