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技术摘要:
本发明实施例提供一种水下目标检测识别装置及方法,其中装置包括配准单元、检测识别单元,以及装设在水下载体每一侧的至少两个具有不同扫描方向的单视侧扫声呐;所述配准单元用于对水下载体单侧所有单视侧扫声呐针对同一水下目标采集的单视声图进行图像配准,得到图像 全部
背景技术:
由于声呐的频率相对光的频率非常低,且实际海况中存在较强的噪声(比如混响 噪声等),导致所获得的声图分辨力低、目标边缘模糊。因此,基于声图对水下目标进行高效 地检测与识别是现今学术界与工业界研究的热点和难点。 现有的水下目标检测与识别系统是利用侧扫声呐从单一位置与视角处进行水下 目标检测,当某一个或某一段扫描方向上存在较大的噪声和\或目标被非目标的小物体遮 挡和部分遮挡时,会导致目标检测率低、识别率低和虚警率高。 目前,针对于这一问题的解决方法是采用多路径航行或UUV (Unma n ned underwater vehicle,无人潜航器)编队等方法对水下目标进行多视角扫描,然而上述方法 的实现成本高昂,且UUV能效比低。
技术实现要素:
本发明实施例提供一种水下目标检测识别装置及方法,用以解决现有的水下目标 检测识别系统目标检测率低、识别率低和虚警率高的问题。 第一方面,本发明实施例提供一种水下目标检测识别装置,包括配准单元、检测识 别单元,以及装设在水下载体每一侧的至少两个具有不同扫描方向的单视侧扫声呐; 所述配准单元用于对水下载体单侧所有单视侧扫声呐针对同一水下目标采集的 单视声图进行图像配准,得到图像配准结果; 所述检测识别单元用于基于所述图像配准结果,确定所述水下目标的检测识别结 果。 可选地,所述检测识别单元包括第一检测识别子单元; 所述第一检测识别子单元用于对每一单视声图进行目标检测处理,得到每一单视 声图中的水下目标图像区域及其对应的置信度,基于所述图像配准结果,以及每一单视声 图中的水下目标图像区域及其对应的置信度,确定所述水下目标的检测识别结果。 可选地,所述检测识别单元包括第二检测识别子单元; 所述第二检测识别子单元用于将所述图像配准结果输入联合检测识别模型,得到 所述联合检测识别模型输出的所述水下目标的检测识别结果; 其中,所述联合检测识别模型是基于样本图像配准结果及其对应的样本水下目标 的检测识别结果训练得到的。 可选地,所述配准单元具体用于: 对所述水下载体单侧所有单视侧扫声呐针对同一水下目标采集的单视声图进行 基于多信息融合的图像配准,所述多信息融合包括水下载体航行速度、水下载体位置、单视 侧扫声呐姿态和声图中至少两种的融合。 4 CN 111612830 A 说 明 书 2/9 页 可选地,所述装置还包括特征增强单元: 所述特征增强单元用于采用超分辨率算法和/或图像增强算法对每一单视声图进 行目标特征增强。 可选地,每一单视侧扫声呐均配置倒流外壳罩。 第二方面,本发明实施例提供一种水下目标检测识别方法,包括: 对水下载体单侧所有单视侧扫声呐针对同一水下目标采集的单视声图进行图像 配准,得到图像配准结果; 基于所述图像配准结果,确定所述水下目标的检测识别结果; 其中,所述水下载体每一侧装设至少两个具有不同扫描方向的单视侧扫声呐。 可选地,所述基于所述图像配准结果,确定所述水下目标的检测识别结果,具体包 括: 对每一单视声图进行目标检测处理,得到每一单视声图中的水下目标图像区域及 其对应的置信度; 基于所述图像配准结果,以及每一单视声图中的水下目标图像区域及其对应的置 信度,确定所述水下目标的检测识别结果。 可选地,所述基于所述图像配准结果,确定所述水下目标的检测识别结果,具体包 括: 将所述图像配准结果输入联合检测识别模型,得到所述联合检测识别模型输出的 所述水下目标的检测识别结果; 其中,所述联合检测识别模型是基于样本图像配准结果及其对应的样本水下目标 的检测识别结果训练得到的。 可选地,所述对水下载体单侧所有单视侧扫声呐针对同一水下目标采集的单视声 图进行图像配准,包括: 对所述水下载体单侧所有单视侧扫声呐针对同一水下目标采集的单视声图进行 基于多信息融合的图像配准,所述多信息融合包括体水下载体航行速度、水下载体位置、单 视侧扫声呐姿态和声图中至少两种的融合。 本发明实施例提供的水下目标检测识别装置及方法,通过在水下载体上每一侧的 多个不同位置处分别安装不同扫描角度的单视侧扫声呐,实现从不同位置、不同视角获取 同一目标的多幅声图,大大降低了多个位置处均存在大噪声干扰的概率,大概率地避免出 现目标被遮挡的现象,提高了水下目标的检测率和识别率,降低了虚警率,同时,实现了一 次航行路径对水下目标的多次检测和识别,提高了水下载体的能效比,降低了成本。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明 的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据 这些附图获得其他的附图。 图1为本发明实施例提供的水下目标检测识别装置的结构示意图; 图2为本发明实施例提供的水下目标检测识别装置的成像示意图; 5 CN 111612830 A 说 明 书 3/9 页 图3为本发明实施例提供的又一水下目标检测识别装置的成像示意图; 图4为本发明实施例提供的水下目标检测识别方法的流程示意图。