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基于前视三维声呐的轨条砦识别方法
被引量：
4
1
作者
李宝奇
任露露
+2 位作者
陈发
钱斌
黄海宁
《水下无人系统学报》
2022年第6期747-753,共7页
针对轨条砦目标探测和识别困难的问题,文中利用前视三维成像声呐提高轨条砦目标探测效果,并设计一种基于单步检测(SSD)的三维点云目标识别方法(PCSSD)。该方法首先对原始波束域数据进行阈值滤波和直通滤波处理;接着,对滤波后的三维点云...
针对轨条砦目标探测和识别困难的问题,文中利用前视三维成像声呐提高轨条砦目标探测效果,并设计一种基于单步检测(SSD)的三维点云目标识别方法(PCSSD)。该方法首先对原始波束域数据进行阈值滤波和直通滤波处理;接着,对滤波后的三维点云数据进行前向投影,并得到深度灰度图和深度伪彩图;而后,利用SSD目标检测模型对深度伪彩图进行检测识别;随后,从深度灰度图检测目标特征中计算目标的深度范围;最后,结合二维目标检测结果和深度范围对三维点云中的轨条砦目标进行标注。与此同时,提出了一个基于多尺度注意力机制的特征提取模块,并利用该模块设计了改进的目标检测模型SSD-MV3ME。在三维点云轨条砦目标检测数据集GTZ上,SSD-MV3ME在检测时间基本相等的条件下,检测精度比轻量化目标检测模型SSD-MV3提升1.05%,模型参数减少2482 KB。实验结果表明,基于SSD-MV3ME的PCSSD更适合轨条砦目标识别任务。
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关键词
前视三维声呐
波束形成
声
呐
图像
目标检测
注意力机制
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职称材料
三维前视声呐信号处理方法
被引量：
2
2
作者
刘治宇
刘晓东
+1 位作者
董飞
刘小刚
《声学技术》
CSCD
北大核心
2015年第4期317-321,共5页
三维前视声像声呐是安装在小型水下载体上的重要声学探测设备。提出了基于波达方向估计技术的三维前视声呐信号处理方法,接收阵水平方向采用波束形成技术,垂直方向采用波达方向估计技术。在波束内采用分裂孔径相位法提高水平方向分辨率...
三维前视声像声呐是安装在小型水下载体上的重要声学探测设备。提出了基于波达方向估计技术的三维前视声呐信号处理方法,接收阵水平方向采用波束形成技术,垂直方向采用波达方向估计技术。在波束内采用分裂孔径相位法提高水平方向分辨率,形成声呐阵前方的三维声像。仿真结果和水池实验结果表明:在接收阵面面积相同的条件下,能够获得优于常规技术的分辨率,可以实现点目标和连续目标的探测,适合于在水下载体上安装使用。
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关键词
波束形成
波达方向估计
相位法
三维
前
视
声
呐
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职称材料
应用二维稀疏阵列的三维前视声呐方位估计
被引量：
3
3
作者
周天
沈嘉俊
+3 位作者
陈宝伟
周曹韵
李海森
王楠
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期1450-1456,共7页
针对现有三维前视声呐存在二维方位估计性能差、系统复杂度高的问题,本文提出一种一维和Vernier联合方位估计算法。基于二维稀疏声呐基阵模型,由3个阵元间距互质的均匀线阵构成,因而相比二维面阵,阵元数大大降低;通过引入一维方位估计...
针对现有三维前视声呐存在二维方位估计性能差、系统复杂度高的问题,本文提出一种一维和Vernier联合方位估计算法。基于二维稀疏声呐基阵模型,由3个阵元间距互质的均匀线阵构成,因而相比二维面阵,阵元数大大降低;通过引入一维方位估计方法完成空间角预估计以替代直接二维方位估计方案,保证了前视声呐系统具备三维探测及较低计算复杂度的需求;依据子阵间的互质特性,采用Vernier法消除相位模糊;根据三维空间几何关系和最小角定理,完成目标二维方位估计。仿真实验表明:所提出的算法具有较低的计算复杂度,且二维方位估计性能稍优于2D波束形成算法;水池和外场实测数据表明:所提出方法能够准确估计目标在三维空间中的方位,工程实用性强。
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关键词
三维
前
视
声
呐
二维方位估计
稀疏阵
Vernier法
最小角定理
波束形成
相位差
计算复杂度
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职称材料
声呐图像水下目标识别综述与展望
被引量：
2
4
作者
黄海宁
李宝奇
+3 位作者
刘纪元
刘正君
韦琳哲
赵爽
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期1742-1760,共19页
随着海洋资源开发和水下作业的增加,声呐图像水下目标识别已成为热门研究领域。该文全面回顾了该领域的现状和未来趋势。首先,强调了声呐图像水下目标识别的背景和重要性,指出水下环境复杂和样本稀缺增加了任务难度。其次,深入探讨了典...
随着海洋资源开发和水下作业的增加,声呐图像水下目标识别已成为热门研究领域。该文全面回顾了该领域的现状和未来趋势。首先,强调了声呐图像水下目标识别的背景和重要性,指出水下环境复杂和样本稀缺增加了任务难度。其次,深入探讨了典型的成像声呐技术,包括前视声呐、侧扫声呐、合成孔径声呐、多波束测深仪、干涉合成孔径声呐和前视三维声呐等。接下来,系统地审视了二维和三维声呐图像水下目标识别方法,比较了不同算法的优劣,还讨论了声呐图像序列的关联识别方法。最后,总结了当前领域的主要挑战,展望了未来研究方向,旨在促进水下声呐目标识别领域的发展。
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关键词
声
呐
图像目标识别
深度学习
合成孔径
声
呐
前视三维声呐
目标识别
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职称材料
题名
基于前视三维声呐的轨条砦识别方法
被引量：
4
1
作者
李宝奇
任露露
陈发
钱斌
黄海宁
机构
中国科学院声学研究所
苏州桑泰海洋仪器研发有限责任公司
中国科学院大学
中国科学院先进水下信息技术重点实验室
出处
《水下无人系统学报》
2022年第6期747-753,共7页
文摘
针对轨条砦目标探测和识别困难的问题,文中利用前视三维成像声呐提高轨条砦目标探测效果,并设计一种基于单步检测(SSD)的三维点云目标识别方法(PCSSD)。该方法首先对原始波束域数据进行阈值滤波和直通滤波处理;接着,对滤波后的三维点云数据进行前向投影,并得到深度灰度图和深度伪彩图;而后,利用SSD目标检测模型对深度伪彩图进行检测识别;随后,从深度灰度图检测目标特征中计算目标的深度范围;最后,结合二维目标检测结果和深度范围对三维点云中的轨条砦目标进行标注。与此同时,提出了一个基于多尺度注意力机制的特征提取模块,并利用该模块设计了改进的目标检测模型SSD-MV3ME。在三维点云轨条砦目标检测数据集GTZ上,SSD-MV3ME在检测时间基本相等的条件下,检测精度比轻量化目标检测模型SSD-MV3提升1.05%,模型参数减少2482 KB。实验结果表明,基于SSD-MV3ME的PCSSD更适合轨条砦目标识别任务。
关键词
前视三维声呐
波束形成
声
呐
图像
目标检测
注意力机制
Keywords
forward-looking three-dimensional sonar
beamforming
sonar image
target detection
attention mechanism
分类号
TJ630.1 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
U644 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
三维前视声呐信号处理方法
被引量：
2
2
作者
刘治宇
刘晓东
董飞
刘小刚
机构
中国科学院声学研究所海洋声学技术实验室
出处
《声学技术》
CSCD
北大核心
2015年第4期317-321,共5页
基金
国家863计划项目(2006AA09Z119)
文摘
三维前视声像声呐是安装在小型水下载体上的重要声学探测设备。提出了基于波达方向估计技术的三维前视声呐信号处理方法,接收阵水平方向采用波束形成技术,垂直方向采用波达方向估计技术。在波束内采用分裂孔径相位法提高水平方向分辨率,形成声呐阵前方的三维声像。仿真结果和水池实验结果表明:在接收阵面面积相同的条件下,能够获得优于常规技术的分辨率,可以实现点目标和连续目标的探测,适合于在水下载体上安装使用。
关键词
波束形成
波达方向估计
相位法
三维
前
视
声
呐
Keywords
beamforming
direction of arrival estimation
phase estimation
3D forward-looking sonar
分类号
TB565 [交通运输工程—水声工程]
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职称材料
题名
应用二维稀疏阵列的三维前视声呐方位估计
被引量：
3
3
作者
周天
沈嘉俊
陈宝伟
周曹韵
李海森
王楠
机构
哈尔滨工程大学水声技术重点实验室
海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学)
哈尔滨工程大学水声工程学院
中国船舶重工集团公司第七一九研究所
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期1450-1456,共7页
基金
国家自然科学基金项目(U1709203,41976176)
国家重点研发计划(2018YFF01013401)
+1 种基金
中央高校基本科研业务费专项资金(3072020CFT0501)
黑龙江省博士后科研发展基金(LBH-Q18042).
文摘
针对现有三维前视声呐存在二维方位估计性能差、系统复杂度高的问题,本文提出一种一维和Vernier联合方位估计算法。基于二维稀疏声呐基阵模型,由3个阵元间距互质的均匀线阵构成,因而相比二维面阵,阵元数大大降低;通过引入一维方位估计方法完成空间角预估计以替代直接二维方位估计方案,保证了前视声呐系统具备三维探测及较低计算复杂度的需求;依据子阵间的互质特性,采用Vernier法消除相位模糊;根据三维空间几何关系和最小角定理,完成目标二维方位估计。仿真实验表明:所提出的算法具有较低的计算复杂度,且二维方位估计性能稍优于2D波束形成算法;水池和外场实测数据表明:所提出方法能够准确估计目标在三维空间中的方位,工程实用性强。
关键词
三维
前
视
声
呐
二维方位估计
稀疏阵
Vernier法
最小角定理
波束形成
相位差
计算复杂度
Keywords
three-dimensional(3D)forward-looking sonar
two-dimensional(2D)direction-of-arrival(DOA)estimation
spare array
Vernier method
minimum angle theorem
beamforming
phase difference
computational complexity
分类号
TB566 [交通运输工程—水声工程]
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职称材料
题名
声呐图像水下目标识别综述与展望
被引量：
2
4
作者
黄海宁
李宝奇
刘纪元
刘正君
韦琳哲
赵爽
机构
中国科学院声学研究所
中国科学院先进水下信息技术重点实验室
中国科学院大学
出处
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期1742-1760,共19页
基金
国家自然科学基金(11904386)
国家基础科研计划重大项目(JCKY2016206A003)
中国科学院青年创新促进会(2019023)。
文摘
随着海洋资源开发和水下作业的增加,声呐图像水下目标识别已成为热门研究领域。该文全面回顾了该领域的现状和未来趋势。首先,强调了声呐图像水下目标识别的背景和重要性,指出水下环境复杂和样本稀缺增加了任务难度。其次,深入探讨了典型的成像声呐技术,包括前视声呐、侧扫声呐、合成孔径声呐、多波束测深仪、干涉合成孔径声呐和前视三维声呐等。接下来,系统地审视了二维和三维声呐图像水下目标识别方法,比较了不同算法的优劣,还讨论了声呐图像序列的关联识别方法。最后,总结了当前领域的主要挑战,展望了未来研究方向,旨在促进水下声呐目标识别领域的发展。
关键词
声
呐
图像目标识别
深度学习
合成孔径
声
呐
前视三维声呐
目标识别
Keywords
Sonar image target recognition
Deep learning
Synthetic aperture sonar
Forward-looking 3D sonar
Target recognition
分类号
TN929.3 [电子电信—通信与信息系统]
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于前视三维声呐的轨条砦识别方法
李宝奇
任露露
陈发
钱斌
黄海宁
《水下无人系统学报》
2022
4
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职称材料
2
三维前视声呐信号处理方法
刘治宇
刘晓东
董飞
刘小刚
《声学技术》
CSCD
北大核心
2015
2
在线阅读
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职称材料
3
应用二维稀疏阵列的三维前视声呐方位估计
周天
沈嘉俊
陈宝伟
周曹韵
李海森
王楠
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
声呐图像水下目标识别综述与展望
黄海宁
李宝奇
刘纪元
刘正君
韦琳哲
赵爽
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
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