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高等教育領(lǐng)域數(shù)字化綜合服務(wù)平臺
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基于生成圖像數(shù)據(jù)的水下目標(biāo)檢測與識別
一、項(xiàng)目簡介 水下目標(biāo)檢測與識別，是水下機(jī)器人等相關(guān)系統(tǒng)能夠被高效應(yīng)用的前提。然而現(xiàn)有系統(tǒng)難以應(yīng)對水下圖像能見度較低，對比度差，存在顏色漂移和邊緣模糊等問題；另外，水下圖像樣本稀少且缺乏足夠的變化性，使得相關(guān)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的目標(biāo)檢測與識別系統(tǒng)由于缺乏訓(xùn)練樣本而無法有效應(yīng)用。 二、前期研究基礎(chǔ) 項(xiàng)目利用深度學(xué)習(xí)等新的理論突破，提出兩種解決方案，一種是通過結(jié)合水下成像原理與深度風(fēng)格遷移、生成對抗網(wǎng)絡(luò)等算法，由普通光學(xué)圖像生成水下圖像，構(gòu)建水下圖像目標(biāo)檢測與識別仿真庫，該數(shù)據(jù)庫一方面數(shù)據(jù)量大且具有較大的變化性，也即場景與目標(biāo)均具有較大的變化性；另一方面，由于是由普通光學(xué)圖像遷移獲得，因而也可以直接應(yīng)用普通光學(xué)圖像自身的標(biāo)簽信息，無需再對其進(jìn)行標(biāo)注。另一種是研究基于水下退化圖像處理算法的檢測和識別系統(tǒng)，解決由水下圖像的色彩漂移和細(xì)節(jié)丟失等退化現(xiàn)象帶來的目標(biāo)檢測和識別問題。同時通過水下退化圖像處理模塊和檢測識別系統(tǒng)的聯(lián)合優(yōu)化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)退化圖像的增強(qiáng)方法與檢測識別系統(tǒng)的最佳匹配。在保證處理后的退化圖像性能指標(biāo)的前提下，進(jìn)一步提升水下圖像的目標(biāo)檢測識別性能。 三、應(yīng)用技術(shù)成果 1）基于深度學(xué)習(xí)風(fēng)格遷移的水下圖像生成效果示例 a為自然場景圖像中的目標(biāo)檢測結(jié)果；b為模擬生成的水下風(fēng)格圖像及其目標(biāo)檢測結(jié)果；c為圖像增強(qiáng)后的目標(biāo)檢測結(jié)果。 四、合作企業(yè) 無
廈門大學(xué)
2021-04-11
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噴水推進(jìn)型水下滑翔機(jī)觀測系統(tǒng)
華中科技大學(xué)
2021-04-10
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混合驅(qū)動水下航行器關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用
項(xiàng)目所屬科技領(lǐng)域?yàn)楹Ｑ笱b備技術(shù)。項(xiàng)目突破了小型化混合驅(qū)動水下滑翔機(jī)大深度、長航程、高精度等關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)明了小型化大容量浮力精準(zhǔn)調(diào)節(jié)裝置、海洋溫差能驅(qū)動裝置及螺旋槳與浮力調(diào)節(jié)混合驅(qū)動裝置，引領(lǐng)了新型水下滑翔機(jī)技術(shù)發(fā)展。已授權(quán)中國發(fā)明專利21項(xiàng)、美國專利1項(xiàng)，發(fā)表論文68篇。研制成功系列化產(chǎn)品，應(yīng)用于我國重大工程和海洋科學(xué)研究，取得顯著經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，為國家海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提升海洋國防能力做出重大貢獻(xiàn)。
天津大學(xué)
2021-04-10
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一種多關(guān)節(jié)柔性水下機(jī)械臂
本實(shí)用新型涉及一種多關(guān)節(jié)柔性水下作業(yè)機(jī)械臂，該機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)主要由幾個重復(fù)的手臂關(guān)節(jié)單元、用于安裝手臂的底座、臂體末端的手爪以及末端傳感器等組成。安裝在底座的電機(jī)驅(qū)動柔性繩，通過改變?nèi)嵝岳K的長度來實(shí)現(xiàn)對機(jī)械臂臂體偏轉(zhuǎn)、俯仰運(yùn)動的控制，臂體到達(dá)指定位置后，手爪張合來實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)物的抓取。末端傳感器主要用來檢測機(jī)械臂位置，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的要求。該種機(jī)械臂主要用做深海ROV末端作業(yè)工具，相較于典型的6自由度+手爪的結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)輕巧、質(zhì)量小以及冗余自由度大的優(yōu)點(diǎn)。
浙江大學(xué)
2021-04-13
海纜智能探測巡檢水下機(jī)器人
研制的新型水下飛行式智能探測巡檢機(jī)器人通過長艏翼設(shè)計，可搭載雙三軸正交電磁探測設(shè)備，以突破水下聲、光設(shè)備探測盲區(qū)，克服海纜（尤其是海底光纜）直徑細(xì)小、海床掩埋等探測挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)近海底飛行式探測與巡檢，為海纜智能運(yùn)維提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。該水下機(jī)器人為國內(nèi)首款面向海纜智能運(yùn)維的無人無纜自主探測巡檢裝備，可通過日常巡檢評價海纜安全風(fēng)險，制定海纜系統(tǒng)運(yùn)維計劃。該裝備還可對海纜進(jìn)行故障點(diǎn)快速定位，輔助完成海纜快速打撈和故障修復(fù)。
圖 1飛行式長艏翼水下機(jī)器人近底探測巡檢海纜場景
圖2 自主研發(fā)的海纜智能探測巡檢水下機(jī)器人
圖3 水下機(jī)器人模擬海纜探測湖上試驗(yàn)
水下機(jī)器人深度等級300米（可根據(jù)場景需求進(jìn)行升級）；有效探測磁場強(qiáng)度≥10nT；巡航速度3節(jié)、探測巡航速度1-2節(jié)。
華中科技大學(xué)
2023-02-20
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基于LED的水下數(shù)字視頻傳播裝置
南京郵電大學(xué)
2021-04-14
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水下機(jī)器人 C4SAUV01
由水下動力系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng) 等組成。其中動力系統(tǒng)由四個水下推進(jìn)器模組、動力電池模組、電機(jī)驅(qū)動等部分 構(gòu)成。視覺系統(tǒng)由直流無刷云臺、1080p 實(shí)時視頻模塊、可選高清運(yùn)動攝像機(jī)等 部分組成。
上海理工大學(xué)
2021-01-12
一種水下作業(yè)平臺壓載水艙進(jìn)排水控制系統(tǒng)及控制方法
本發(fā)明公開了一種水下作業(yè)平臺壓載水艙進(jìn)排水控制系統(tǒng)，用于控制壓載水艙的自動進(jìn)排水，壓載水艙由多個對稱分布的子水艙構(gòu)成，每個子水艙底部安裝有一個該通海閥、其艙內(nèi)布置有至少一個高壓氣閥、其頂部安裝有若干透氣閥、壓載水艙艏艉的側(cè)壁上還對稱安裝有深度計，還包括安裝在控制艙中驅(qū)動閥箱，驅(qū)動閥箱與高壓氣閥、通海閥以及透氣閥分別通過信號線連接，在控制艙中還安裝有進(jìn)排水PLC 控制器，其對驅(qū)動閥箱發(fā)出指令，使驅(qū)動閥箱控制高壓氣閥、通海閥以及透氣閥以實(shí)現(xiàn)壓載水艙進(jìn)排水。本發(fā)明還公開了基于狀態(tài)反饋的多變量模糊解耦控制方
華中科技大學(xué)
2021-04-14
水下機(jī)器人自排油式浮力調(diào)節(jié)裝置
本發(fā)明公開了一種水下機(jī)器人自排油式浮力調(diào)節(jié)裝置，蓄能器、下艙蓋、艙筒、上艙蓋和皮囊依次固定連接，防水接頭固定連接在上艙蓋上；所述深度壓力傳感器安裝在下艙蓋上，用于檢測水下深度壓力；上閥塊、液控單向閥和下閥塊通過管路依次相連，下閥塊固定在下艙蓋上；所述泵口壓力傳感器和蓄能器壓力傳感器均安裝于下閥塊上；換向閥與上閥塊通過管路相連；液壓泵電機(jī)總成和溢流閥均通過管路與下閥塊相連；所述深度壓力傳感器、泵口壓力傳感器和蓄能器壓力傳感器均與控制器相連；控制板通過防水接頭分別與外部電源和上位機(jī)相連。本發(fā)明采用完全的液壓方案；通過蓄能器，實(shí)現(xiàn)主動排油被動回油；疊加閥塊設(shè)計使結(jié)構(gòu)緊湊，具有可靠、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。
浙江大學(xué)
2021-04-11
基于矢量推進(jìn)的觀測型水下機(jī)器人
該基于矢量推進(jìn)的觀測型水下機(jī)器人有8個矢量布置的推進(jìn)器，得益于推進(jìn)器的矢量布置方式，水下機(jī)器人除了完成基本的上浮下潛、平面運(yùn)動外還可以完成諸如定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)、縱橫傾運(yùn)動等運(yùn)動。
華中科技大學(xué)
2021-04-10