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面向无人艇智能感知的水上目标识别算法研究 被引量：9
1
作者 程亮 杨渊 +5 位作者 张云飞 林德群 杨春利 杨士远 王磊刚 何赟泽 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第9期99-104,共6页
针对水面无人艇(unmanned surface vessel,USV)智能感知系统对图像处理过程的准确性和实时性要求,研究了一种根据无人艇上机载视觉传感器对水上目标进行识别与定位的算法。首先根据开源数据集与实验数据采集图像,对实验数据抽帧、去重... 针对水面无人艇(unmanned surface vessel,USV)智能感知系统对图像处理过程的准确性和实时性要求,研究了一种根据无人艇上机载视觉传感器对水上目标进行识别与定位的算法。首先根据开源数据集与实验数据采集图像,对实验数据抽帧、去重、标注、统计,创建了水上目标识别数据库YZ10K;其次实践了主流的基于深度学习的目标检测方法,包括Faster R⁃CNN、SSD、YOLOv3等;最后针对水上目标特点,提出了一种基于改进YOLOv3的增强型轻量级水上目标检测网络WT⁃YOLO(water target⁃you only look once)。无人船实验验证表明,WT⁃YOLO算法取得了准确且快速的目标识别效果,平均精度为79.30%,处理速度为30.01 fps。 展开更多
关键词 无人艇 目标检测 YOLO
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基于水面移动平台的深远海地磁日变观测系统研究 被引量：2
2
作者 陆凯 杨源 +4 位作者 张致力 杜润林 孙建伟 蒲进菁 唐梓力 《海洋地质前沿》 CSCD 2019年第9期6-12,共7页
基于水面智能移动平台,提出了一种深远海地磁日变观测系统的设计方案及观测方法。该系统采用水面智能移动平台搭载地磁日变观测系统,自主航行至规定水域进行原位连续观测。其设计续航能力40d,可观测深度30m,采用自主动力维持海面上对地... 基于水面智能移动平台,提出了一种深远海地磁日变观测系统的设计方案及观测方法。该系统采用水面智能移动平台搭载地磁日变观测系统,自主航行至规定水域进行原位连续观测。其设计续航能力40d,可观测深度30m,采用自主动力维持海面上对地位置范围≤1 000m。实验表明,该系统实际功能和性能与设计方案一致,证明了该设计及观测方法的有效性和先进性。 展开更多
关键词 地磁日变观测 水面移动平台 自主航行 深远海
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基于无人船视觉的水域人员类别识别算法 被引量：8
3
作者 程亮 吴兴辉 +5 位作者 江云华 苏雄 吴佳晓 周辉 丁美有 何赟泽 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2022年第8期43-51,共9页
针对水域环境下人员识别,提出了一种基于水面无人船(unmanned surface ship, USV)视觉传感器的水域人员类别识别算法。依照数据采集与模型更新流程,将采集到的视频数据进行数据清洗与标记后,创建人员类别数据集39 959张图片,7个类别;实... 针对水域环境下人员识别,提出了一种基于水面无人船(unmanned surface ship, USV)视觉传感器的水域人员类别识别算法。依照数据采集与模型更新流程,将采集到的视频数据进行数据清洗与标记后,创建人员类别数据集39 959张图片,7个类别;实践了基于深度学习方法下主流目标检测网络YOLO v5,并针对水域环境场景特点,提出基于YOLO v5的人员类别识别算法;将人员类别识别算法部署到边缘计算平台,实现算法在无人船上的实时应用。算法在人员类别识别数据集上达到了平均精度86%,在无人船实测中实现了每秒处理38帧的人员类别识别实时性表现。 展开更多
关键词 水面无人船 水域人员识别 YOLO v5 网络部署
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面向水域人员的不安全行为识别算法与应用 被引量：3
4
作者 何赟泽 周辉 +3 位作者 吴兴辉 任丹彤 丁美有 程亮 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第10期104-110,共7页
为保障水域人员生命安全,针对水域环境人员不安全行为识别问题,提出一种基于Faster-RCNN+改进SlowFast的水域人员行为识别网络。主要工作包括以下几点:第一:根据采集的95段视频制作水域人员动作行为数据集,其中共有161687张快通道帧,554... 为保障水域人员生命安全,针对水域环境人员不安全行为识别问题,提出一种基于Faster-RCNN+改进SlowFast的水域人员行为识别网络。主要工作包括以下几点:第一:根据采集的95段视频制作水域人员动作行为数据集,其中共有161687张快通道帧,5543张关键帧,共计标注框9173个。第二:使用Faster-RCNN+SlowFast模块化设计对水域人员动作行为数据集进行目标定位及行为分析,其实验结果表现良好,可以识别水域人员位置及行为。第三:提出一种与时域压缩策略相结合方式的改进SlowFast网络,结果表明改进SlowFast网络模型识别准确率提高5.0%,推理速度得到约1.14倍提升,实验证明可有效帮助识别水域人员的行为识别问题。 展开更多
关键词 水域环境 行为识别 水域人员动作行为数据集 SlowFast算法改进
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无人船声学探测设备集成设计优化方法研究 被引量：10
5
作者 高剑客 刘涵 +2 位作者 蒲进菁 何正来 王根宝 《海洋测绘》 CSCD 2019年第2期71-74,82,共5页
常规海底探测任务多使用声学探测设备,按照预设测线航行作业,载体航行扰动和自噪声往往直接影响数据质量和作业效率。通过水动力仿真模拟和实船测试等技术手段研究无人船集成声学探测设备的方法,提出设计优化方案来指导无人船的设计与制... 常规海底探测任务多使用声学探测设备,按照预设测线航行作业,载体航行扰动和自噪声往往直接影响数据质量和作业效率。通过水动力仿真模拟和实船测试等技术手段研究无人船集成声学探测设备的方法,提出设计优化方案来指导无人船的设计与制造,最终实现实船所测数据满足95%置信区间小于0.25,达到IHO44特优级标准,充分证明提出的关于无人船声学探测设备集成设计方法的研究是可行的,具有推广和深入研究的意义。 展开更多
关键词 无人船 海洋调查 航行扰动 自噪声 水动力仿真
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面向水面无人艇的目标检测与船舶分类系统研究 被引量：5
6
作者 郭海艳 程亮 +6 位作者 杨春利 刘斌 王磊刚 闫雪梅 熊锐 陈朋鹏 何赟泽 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第6期114-121,共8页
搭载视觉智能感知系统的水面无人艇能够对水上目标有效识别,其在水面勘探、自主搜救等领域有着广泛的应用;对水上目标和船舶的检测方法进行研究,其主要工作包括:第一,构建水面无人艇的数据采集和边缘计算平台;第二,构建水上目标数据集,... 搭载视觉智能感知系统的水面无人艇能够对水上目标有效识别,其在水面勘探、自主搜救等领域有着广泛的应用;对水上目标和船舶的检测方法进行研究,其主要工作包括:第一,构建水面无人艇的数据采集和边缘计算平台;第二,构建水上目标数据集,总计图片3437张,28个类别,其中8个类别为船舶分类;第三,分别训练水上目标检测和船舶检测的YOLOv5L网络并进行测试,并将网络部署到边缘计算平台,水上目标检测网络mAP为78.23%,船只分类网络mAP为85.16%;第四,基于检测框匹配的方式实现水上目标检测网络和船只分类网络的级联工作,级联网络mAP达到78.58%;第五,引入ASPP-pool模块,并训练改进后的网络,水上目标检测网络mAP提高1.06%,级联网络mAP提高0.76%。 展开更多
关键词 水面无人艇 水上目标和船舶检测 YOLOv5L 网络级联 网络部署 ASPP-pool
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无人船在近浅海水下考古领域的工程实践 被引量：5
7
作者 蒲进菁 李太春 +3 位作者 唐梓力 沙何峰 刘涵 黄志清 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2022年第3期52-55,共4页
以无人船在我国某近浅海水下考古项目中的工程实践为样本,探讨无人船在典型水下浅埋不连续小目标探测任务中的施工方式设计方法以及优势和不足。本项目中一艘搭载条带探测设备的母船与两艘搭载参量阵浅地层剖面仪的无人船协同作业,母船... 以无人船在我国某近浅海水下考古项目中的工程实践为样本,探讨无人船在典型水下浅埋不连续小目标探测任务中的施工方式设计方法以及优势和不足。本项目中一艘搭载条带探测设备的母船与两艘搭载参量阵浅地层剖面仪的无人船协同作业,母船进行大区域扫测,发现疑似目标后现场操作人员控制无人船对目标进行加密测量、精细探测,为水下目标的甄别提供更准确、丰富的参考数据。实践证明,该施工方法优势在于充分利用无人船对声学设备航行扰动弱、循线精度高、通过性好的优势,提高了作业效率、增大了现场可探测范围、提高了水下目标的探测准确性,不足之处在于受现阶段设备操作方式的限制,现场仍需根据设备数量投入较多的操作人员。 展开更多
关键词 水下考古 海洋地球物理 参量阵浅地层剖面仪 无人船 协同作业
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水面无人艇可行域及障碍物快速分割算法研究 被引量：2
8
作者 熊锐 程亮 +4 位作者 胡涛 吴佳蓉 王洪金 闫雪梅 何赟泽 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期11-20,共10页
针对水面无人艇(USV)可行域及障碍物分割系统对图像处理过程的快速性和准确性要求,研究了一种根据无人艇机载视觉传感器对水上图像快速分割的算法。首先经过多地实验采集实验图像,经过数据清洗、图像去重和人工筛选构建原始数据库,并采... 针对水面无人艇(USV)可行域及障碍物分割系统对图像处理过程的快速性和准确性要求,研究了一种根据无人艇机载视觉传感器对水上图像快速分割的算法。首先经过多地实验采集实验图像,经过数据清洗、图像去重和人工筛选构建原始数据库,并采用人在回路数据标注方法构造了无人船可行域及障碍物分割数据集,共5620张图像和25875个标签;其次实践了主流的基于深度学习的语义分割方法,包括FCN、DeeplabV3 Plus、U-Net;最后针对水上图像的特点和快速分割的任务需求,提出了一种基于改进DeeplabV3 Plus的快速分割网络DeeplabV3-CSPNet。网络学习实验、离线航行实验和模型部署结果表明,DeeplabV3-CSPNet算法取得快速且准确的分割效果,平均精度达到84.17%,运算速度达到49.26 fps,在边缘计算平台上运算速度达到45.45 fps。 展开更多
关键词 水面无人艇 DeeplabV3-CSPNet 快速分割算法 深度学习 注意力机制
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一种基于孪生网络的高鲁棒性实时单目标船舶跟踪方法 被引量：3
9
作者 张云飞 黄润辉 +1 位作者 单云霄 周晓梅 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第23期103-108,共6页
视觉目标跟踪在各种海事应用中发挥着重要作用。然而,现有的跟踪方法大多属于生成模型,只关注对象的特征,忽略背景信息。因此,对目标的视觉显著性有更高的要求。本文将深度学习方法应用于船舶跟踪,提出使用孪生网络和区域推荐网络的海... 视觉目标跟踪在各种海事应用中发挥着重要作用。然而,现有的跟踪方法大多属于生成模型,只关注对象的特征,忽略背景信息。因此,对目标的视觉显著性有更高的要求。本文将深度学习方法应用于船舶跟踪,提出使用孪生网络和区域推荐网络的海上船舶跟踪方法。为进一步提高跟踪性能,参照AlexNet网络对孪生网络的CNN模块进行修改,并提出一种基于历史轨迹的自适应搜索区域提取方法,以适应不同的运动场景。利用数据集对所提出的跟踪器进行评估。结果表明,在使用Intel Xeon CPU E5-2620,GTX TITAN的PC机上可以达到58%的平均精度和124.21 FPS。 展开更多
关键词 海事环境 孪生网络 区域推荐网络 单目标跟踪
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USSV与AUV协同工作系统设计
10
作者 刘蔚 李壮壮 +3 位作者 邹劲 谈果戈 董超 唐梓力 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第19期61-65,71,共6页
针对主流的AUV跨域无人装备协同作业模式中存在的隐蔽性不足以及定位、回收困难问题,提出一种将USSV作为中继站的USSV与AUV协同工作系统。协同工作系统采用远程控制端-基站-USSV-AUV结构,根据实际作业中各部分所在空间区域的不同,对协... 针对主流的AUV跨域无人装备协同作业模式中存在的隐蔽性不足以及定位、回收困难问题,提出一种将USSV作为中继站的USSV与AUV协同工作系统。协同工作系统采用远程控制端-基站-USSV-AUV结构,根据实际作业中各部分所在空间区域的不同,对协同工作系统的通信、控制和定位方案进行了设计,同时给出了无人艇的硬件总布置和电路系统布置,并进行协同定位仿真实验。仿真结果表明,协同定位方法能够对AUV在水下的运动轨迹进行有效捕捉,且在设定时间内精度良好,有一定的实际应用价值。提出的协同工作系统可以为无人装备协同作业模式设计思路提供参考。 展开更多
关键词 半潜无人船 自主式水下航行器 协同工作系统 总布置
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