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专利号: 2018108277148
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-01-15
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种用于无人搜救艇的海上搜救系统,其特征在于:包括环境感知系统、自我决策系统、雷达搜索系统、可见光搜索系统和红外搜索系统;

所述环境感知系统包括温度传感器、湿度传感器、水声传感器、光敏传感器和数据输出模块;温度传感器、湿度传感器、水声传感器和光敏传感器测量感知周围环境,并向数据输出模块进行数据输送;

所述自我决策系统包括计算机和学习模块;环境感知系统通过数据输出模块输出数据至计算机内,学习模块通过环境感知系统的数据进行比对判断海况选择搜索系统,并向各搜索系统发送指令;

所述雷达搜索系统包括雷达探测模块、雷达定位测距模块和数据处理模块;所述雷达探测模块对超过视野范围的区域使用雷达发射器发射电磁波,并使用雷达天线接收物体反射碰到的电磁波,以此来初步判断远距离落水目标所在的位置;所述雷达定位测距模块根据反射的电磁波进行定位和距离测量;

所述可见光搜索系统包括高清摄像头、目标检测与识别模块和目标跟踪模块;目标检测与识别模块根据高清摄像头的拍摄画面进行数据分析,并通过目标跟踪模块实现对高清摄像头拍摄画面的跟踪;

所述红外搜索系统包括红外热成像仪、红外目标跟踪模块和红外测距传感器;所述红外热成像仪根据热辐射原理将超过人眼观测的红外波段信息转换成可见信息;所述红外目标跟踪模块根据红外热成像仪的成像位置进行跟踪;所述红外测距传感器根据红外热成像仪的成像位置进行距离测量。

2.一种用于无人搜救艇的海上搜救系统的方法,其特征在于:具体包括如下步骤:

S1:启动无人艇艇上所有设备,无人艇被母船下放到海上,开始启动无人驾驶模式,无人艇在预先设定好的搜索范围内自主航行;

S2:启动雷达搜索模式,使用雷达探测模块对大范围海域进行搜索,结合雷达定位测距模块初步确定失事船只所在海域位置;

S3:将初定位置数据信息输出给计算机;若计算机初步判定目标位置位于搜救艇所在半径8km以外则继续使用雷达搜索模式;如目标位置位于可见光搜索系统可侦查范围8km内,则启动可见光搜索模式;

S4:无人艇前往目标海域,测距模块传递距离数据,到达可见光搜索系统可侦查范围

8km以内时,此时环境感知系统对周围环境进行测量,并反馈给计算机;计算机的学习模块根据获得的环境数据信息判断天气状况,光线充足则启动可见光搜索模式和红外搜索模式S4.1,否则启动红外搜索模式S4.2;

S4.1:基于雷达搜索模式下的可见光搜索模式和红外搜索模式并用:

使用高清摄像头实时采集目标区域的视频流,并传递数据给目标检测模块;目标检测与识别模块中包含基于TensorFlow搭建设计的学习模型,检测目标区域中的落水目标,对检测目标提取深度特征,根据比对模型中的特征图,识别其中的落水人员;同时红外搜索系统配合可见光搜索系统对近距离海上环境进行热像检测;使用红外热成像仪侦测区域内20

40℃温度的目标,检测出海上落水人员是否存活;优先对存活人员进行搜救;目标跟踪模~块将目标检测模块中提取的深度特征,结合跟踪算法对落水人员逐帧进行关联与匹配,实现实时目标跟踪;近距离使用双目视觉定位测距方法定位并计算出与目标的距离,并将结果数据输出给计算机;无人艇根据计算机指令进行搜救;

S4.2:基于雷达搜索模式下的红外搜索模式:

使用红外热成像仪侦测区域内20 40℃温度的目标,检测出海上落水人员是否存活;优~先对存活人员进行搜救;目标跟踪模块将目标检测模块中提取的深度特征,结合跟踪算法对落水人员逐帧进行关联与匹配,实现实时目标跟踪;近距离使用双目视觉定位测距方法定位并计算出与目标的距离;远距离则使用红外测距传感器进行定位,并将结果数据输出给计算机;无人艇根据计算机指令进行搜救。