[發(fā)明專利]一種基于深度學(xué)習(xí)的水下移動物體測量裝置及測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010899253.2
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112113506A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董天奇;劉利釗
• 申請（專利權(quán)）人: 天津藍(lán)鰭海洋工程有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B11/06;G06T7/12
• 代理公司: 天津企興智財知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12226
• 代理人: 李彥彥

1.一種基于深度學(xué)習(xí)的水下移動物體測量裝置，其特征在于：包括支架、水下防水?dāng)z像頭、配重塊(5)、數(shù)據(jù)處理單元(1)；

所述支架為倒L型不銹鋼支架(6)，包括水平桿和豎直桿；

水下防水?dāng)z像頭包括第一防水?dāng)z像頭(2)和第二防水?dāng)z像頭(3)，第一防水?dāng)z像頭(2)安裝在水平桿上，第二防水?dāng)z像頭(3)安裝在豎直桿上；

配重設(shè)置在水平桿遠(yuǎn)離豎直桿一端；

第一防水?dāng)z像頭(2)和第二防水?dāng)z像頭(3)與數(shù)據(jù)處理單元(1)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的水下移動物體測量裝置，其特征在于：還包括水下照明設(shè)備(4)，所述水下照明設(shè)備(4)在水平桿和豎直桿上設(shè)有多個。

3.基于權(quán)利要求1或2任一所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的水下移動物體測量裝置的測量方法，其特征在于：

將倒L型不銹鋼支架(6)沉入水中，并開啟水下照明設(shè)備(4)與水下防水?dāng)z像頭，

第一防水?dāng)z像頭(2)用于獲取物體上方圖像，第二防水?dāng)z像頭(3)用于獲取物體側(cè)面圖像，第一防水?dāng)z像頭(2)和第二防水?dāng)z像頭(3)將采集的物體圖像發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元(1)；

數(shù)據(jù)處理單元(1)根據(jù)第一防水?dāng)z像頭(2)采集的圖像計算圖像中物體的長度和寬度，根據(jù)第二防水?dāng)z像頭(3)采集的圖像計算圖像中物體的高度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的水下移動物體測量裝置的測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、水下防水?dāng)z像頭將采集到的圖像傳輸至數(shù)據(jù)處理單元(1)；

S2、根據(jù)深度學(xué)習(xí)方法從圖像中分割出物體圖像；

S3、根據(jù)物體圖像獲得物體圖像的二值化圖像；

S4、根據(jù)二值化圖像獲取物體圖像中物體的輪廓圖像；

S5、根據(jù)物體的輪廓圖像獲取物體的輪廓對應(yīng)的各像素點(diǎn)的坐標(biāo)值；

S6、根據(jù)物體的輪廓對應(yīng)的各像素點(diǎn)的坐標(biāo)值，計算物體在物體圖像中的長度、寬度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的水下移動物體測量裝置的測量方法，其特征在于:步驟S3中所述的根據(jù)物體圖像獲得物體圖像的二值化圖像的方法為利用canny算法對所述二值化圖像進(jìn)行輪廓提取，獲取所述輪廓圖像。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的水下移動物體測量裝置的測量方法，其特征在于：步驟S6中所述的根據(jù)物體的輪廓對應(yīng)的各像素點(diǎn)的坐標(biāo)值，計算物體在物體圖像中的長度的方法為：從左到右遍歷輪廓上的各個白色像素點(diǎn)坐標(biāo)值(x,y)并存入向量組中，找到縱向上的最小坐標(biāo)點(diǎn)(x1,y1)與最大坐標(biāo)點(diǎn)(x1,y2)，利用下述公式：y3＝(y1+y2)/2，算出兩個像素點(diǎn)之間的最大中心點(diǎn)(x1,y3)，將所有中心點(diǎn)連成一條線，線長即為物體在圖像中的長度。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的水下移動物體測量裝置的測量方法，其特征在于：步驟S6中所述的根據(jù)物體的輪廓對應(yīng)的各像素點(diǎn)的坐標(biāo)值，計算物體在物體圖像中的寬度的方法為：從左到右遍歷輪廓上的各個白色像素點(diǎn)坐標(biāo)值(x,y)并存入向量組中，找到縱向上的最小坐標(biāo)點(diǎn)(x1,y1)與最大坐標(biāo)點(diǎn)(x1,y2)，利用下述公式：|dis|＝(y2-y1)，算出兩個像素點(diǎn)之間的最大距離|dis|，即為物體在圖像中的寬度。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的水下移動物體測量裝置的測量方法，其特征在于：根據(jù)水下防水?dāng)z像頭采集的圖像計算圖像中物體的長度、寬度和高度的方法為：

計算物體長度的方法：L＝p1d1/a；

計算物體寬度的方法：W＝p2d1/a；

計算物體高度的方法：H＝p3d2/b；

其中L為物體體長，W為物體體寬，H為物體體高，p1為物體在水下防水?dāng)z像頭采集的圖像中的長度，p2為物體在水下防水?dāng)z像頭采集的圖像中的寬度，p3為物體在水下防水?dāng)z像頭采集的圖像中的高度，a、b為預(yù)設(shè)距離，d1為物體距離第一防水?dāng)z像頭的距離，d2為物體距離第二防水?dāng)z像頭的距離。