[發明專利]一種用于水下目標識別的裝置及方法

在審

• 申請號: 202010878727.5
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112050790A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 邵靜;張洪星;侯云飛
• 申請（專利權）人: 舟山遨拓海洋工程技術有限公司
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G01B11/02;G01B11/06;G01B11/28;G01S17/48
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 周瓊

1.一種用于水下目標識別的裝置，安裝在水下機器人上，其特征在于，所述的裝置包含電子艙和弓形支架；

所述的電子艙包含一個中空的圓柱形罐狀艙體，艙體的前端和后端分別設有密閉的圓形端面，艙體前端的端面上設有安裝口并安裝深度相機的鏡頭；

所述的弓形支架包含一個水平設置的橫梁，以及在橫梁兩側分別垂直向下設置的兩個相同的側板，橫梁的長度與電子艙的端面直徑相適配，兩個側板分別卡置在電子艙的圓柱形側壁的外部兩側并與電子艙固定；

所述的弓形支架上在橫梁頂部以及兩個側板的底部分別設有一個支座，每個支座分別安裝固定一個水下激光器。

2.如權利要求1所述的用于水下目標識別的裝置，其特征在于，所述的弓形支架，其橫梁和側板均為長條狀的矩形平板，橫梁的長度方向與電子艙的長度方向垂直。

3.如權利要求2所述的用于水下目標識別的裝置，其特征在于，所述的弓形支架，其橫梁設置在電子艙圓柱形艙壁的頂點上方，側板的長度大于電子艙圓形端面的半徑，側板的矩形平面與電子艙的圓柱形艙壁相切。

4.如權利要求3所述的用于水下目標識別的裝置，其特征在于，所述的弓形支架，在其每個側板的底部分別設有一個安裝架，安裝架是由一塊安裝板和一塊連接板組成的折板結構，安裝板和連接板均為矩形平板，安裝板的矩形平面與電子艙前端的端面平行，安裝板一側的短邊靠近電子艙并與連接板的一條長邊連接，連接板的另一條長邊與弓形支架的側板的底部連接。

5.如權利要求4所述的用于水下目標識別的裝置，其特征在于，所述的弓形支架，其橫梁頂部的中間位置安裝一個水下激光器，所述的安裝板的中間位置也各安裝一個水下激光器，三個水下激光器到電子艙圓柱形艙體圓心的距離相等，水下激光器的激光發射方向均朝向電子艙的前方。

6.如權利要求5所述的用于水下目標識別的裝置，其特征在于，所述的弓形支架，其設置的位置靠近電子艙的前端，弓形支架到電子艙前端的端面的距離小于電子艙圓柱形艙體長度的一半。

7.如權利要求5所述的用于水下目標識別的裝置，其特征在于，所述的電子艙，其前端的圓形端面在水平方向的中線以上設有三個安裝口，三個安裝口的中心在同一水平線上，三個安裝口分別安裝紅外投影器、紅外攝像頭、彩色攝像頭。

8.如權利要求5所述的用于水下目標識別的裝置，其特征在于，所述的電子艙為水密結構，水下激光器和電子艙以及水下機器人均通過水密插件連接。

9.一種使用如權利要求1～8中任意一項所述的裝置進行水下目標識別的方法，其特征在于，所述的方法為：在電子艙前端的端面上預留出三個開口作為安裝口，分別用于紅外投影器、紅外攝像頭、彩色攝像頭的安裝，組成水下深度成像系統，再在電子艙的外部通過弓形支架和支座固定好三個水下激光器，并通過水密插件連接水下機器人與電子艙。

10.如權利要求9所述的進行水下目標識別的方法，其特征在于，所述的方法還包含：工作時由水下機器人供電系統提供動力供所述的裝置運行，紅外投影器主動投射近紅外光譜，照射到粗糙物體，形成隨機的反射斑點，進而被紅外攝像頭讀取；紅外攝像頭分析紅外光譜，創建可視范圍內的物體深度圖像；彩色攝像頭同時拍攝視角范圍內的彩色視頻圖像；同時，三個水下激光器都會向目標發射一束激光，并通過水下激光器內部的激光相位檢測元件接收反射的激光束，根據接收激光的相位延遲計算距離，進一步確定目標物的尺寸和距離。