[發明專利]適用于AUV的海底地形圖可導航區自主提取方法

有效

• 申請號: 202011521431.4
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112729306B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 張強;蔡慶男;牛伯城;曹旭東;黃傳智;俞澤天;李曄;馬騰;張雯;叢正
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 楊曉輝

1.適用于AUV的海底地形圖可導航區自主提取方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

S1、根據AUV攜帶的多波束聲吶對其所經過的路徑的海底地形進行探測，獲取N個條帶的高度起伏數據；同時，還根據AUV攜帶的導航系統，獲取上述N個條帶上所有點的坐標；

其中，每個條帶的高度起伏數據由P個點的高度構成；且N和P均為整數；

S2、根據步驟S1中獲取的N個條帶的高度起伏數據構建三維海底地形圖，并對構建的三維海底地形圖進行特征提取，獲得M個特征點；M為正整數，且M＜N×P；

S3、根據M個特征點的疏密程度，對M個特征點進行區域劃分，獲得1個或多個參考區；

S4、獲取每個參考區的4個邊界點，并根據每個參考區內的所有邊界點的坐標，獲得該參考區的輪廓，并將該參考區的輪廓所對應的區域作為可導航區，從而實現了對可導航區的提取；

步驟S2中，對構建的三維海底地形圖進行特征提取的實現方式包括：

以構建的三維海底地形圖中每個點的坐標為圓心、以R₁為半徑繪圓，該圓的圓心所在點的高度分別與圓內所覆蓋的所有點所對應的高度作差，并統計所有高度差值在高度閾值X范圍內的個數Y；若個數Y大于個數閾值Z，從而確定該圓的圓心所在點為特征點，最終實現了對構建的三維海底地形圖中所有特征點的提取。

2.根據權利要求1所述的適用于AUV的海底地形圖可導航區自主提取方法，其特征在于，步驟S3中，根據M個特征點的疏密程度，對M個特征點進行區域劃分的實現方式：采用基于密度聚類算法實現。

3.根據權利要求1所述的適用于AUV的海底地形圖可導航區自主提取方法，其特征在于，步驟S4中，獲取每個參考區的4個邊界點，并根據每個參考區內的所有邊界點的坐標，獲得該參考區的輪廓的實現方式為：

S41、提取每個參考區內橫坐標數值最大的特征點、橫坐標數值最小的特征點、縱坐標數值最大的特征點以及縱坐標數值最小的特征點，共4個特征點，并將上述4個特征點均作為該參考區的邊界點；

S42、對每個參考區內的所有邊界點的坐標進行連線，從而獲得該參考區的輪廓。