1.一种多源信息融合驱动的水下场景智能感知方法,其特征在于,包括以下步骤,S1,全局感知:使用侧扫声呐采集远距离的声学图像,采用基于深度学习的RMS模块提取侧扫声呐图像更深层的纹理信息,划定感兴趣的目标区域;
S2,局部感知:使用摄像机采集近距离的光学图像,采用基于深度学习的LA模块对光学图像进行感知,进一步精准确定目标种类;
S3,置信度筛查:将S1和S2的输出结果进行融合,来确定声学和光学多源信息最终感知结果,实现水下场景的智能感知。
2.根据权利要求1所述的多源信息融合驱动的水下场景智能感知方法,其特征在于,步骤S1包括以下步骤:S1.1,将侧扫声呐采集的声学图像X作为输入,经过 处理,得到 :;
S1.2,将 输入RMS模块进行数据处理:;
S1.3,重复RMS模块的数据处理过程,;
;
其中, 为编码器的输出结果;
S1.4,进行解码操作,得到全局感知的声学图像种类结果X:。
3.根据权利要求2所述的多源信息融合驱动的水下场景智能感知方法,其特征在于,步骤S1.1中, 处理的公式为:;
;
其中, 为时间步长t的输出; 表示循环结构的上一时刻的输入; 表示当前时刻的输入; 和 均为 层的输入; 代表常用卷积层的权值;
代表特征图;c为偏置; 为激活函数ReLU。
4.根据权利要求2所述的多源信息融合驱动的水下场景智能感知方法,其特征在于,步骤S1.2中,RMS模块的数据处理的公式为:;
;
其中, 代表RMS模块时间步长t的输出, 和 分别代表RMS模块的输入;
代表深度可分离卷积层的权值; 代表特征图;c为偏置; 为激活函数ReLU。
5.根据权利要求1所述的多源信息融合驱动的水下场景智能感知方法,其特征在于,步骤S2包括:S2.1,通过 的卷积操作,将全局感知得到的感兴趣的目标X进行局部处理,进行特征初步提取;
S2.2,将初步提取的特征I输入到LA模块中,得到输出D:;
S2.3,对D的特征经过 的卷积操作,得到 :;
S2.4,将全局感知得到的感兴趣的目标X和步骤S2.3得到的 结合:;
S2.5,将步骤S2.4得到的E再次输入到LA模块中,重复LA模块的数据处理过程,得到F:;
S2.6,采用 的卷积操作将步骤S2.4得到的特征图F进行降维,获得局部输出的结果O。
6.根据权利要求5所述的多源信息融合驱动的水下场景智能感知方法,其特征在于,步骤S2.1中,进行特征初步提取的公式为:,
其中, ,代表感兴趣区域的像素个数,k为感兴趣目标区域的通道数。
7.根据权利要求5所述的多源信息融合驱动的水下场景智能感知方法,其特征在于,步骤S2.2包括:S2.2.1,将初步提取的特征I分别进行三次 卷积操作,三次 的卷积操作为同时且并联进行:通过第一个 卷积操作,得到可训练的变换矩阵 ;通过第二个 卷积操作,得到可训练的变换函数 ;通过第三个 卷积操作,得到可训练的变换函数;
S2.2.2,将可训练的变换函数 和 通过进行如下处理:;
S2.2.3,将A通过Softmax函数 处理,;
得到的B为具有关键图像目标信息的 矩阵;
S2.2.4,将B与可训练的变换矩阵 进行如下处理:;
其中, 代表非线性函数,包含BN层和ReLU函数;W为本模块可学习的权矩阵;
S2.2.5,通过将步骤S2.2.4得到的C和步骤S2.1得到的I进行加权,得到LA模块的输出D,。
8.根据权利要求1所述的多源信息融合驱动的水下场景智能感知方法,其特征在于,步骤S3中,通过置信度筛查,将S1和S2的输出结果进行融合:;
其中,H代表探测区域个数;网络感知需要将探测的区域数据划分为若干个图像作为输入,i表示一个区域中划分的图像个数; 表示在某个探测区域中全局感知的结果,表示在某个探测区域中局部感知的结果。
9.根据权利要求8所述的多源信息融合驱动的水下场景智能感知方法,其特征在于,如果 与 属于同一类别,那么 的值为 1,则证明在全局感知到疑似目标,在前往感兴趣的区域进行局部感知后,同样感知到有目标物,则证明该感兴趣的区域具有目标物;
若 与 不属于同一类别,此时 的值为 0,则说明全局感知到疑似目标后进行局部细致感知,并未感知到感兴趣目标;
当0.5≤Z<1时,证明该感兴趣的区域具有高度感兴趣的目标物,具有探测价值;
当0≤Z<0.5时,证明该感兴趣的区域干扰物多,探测价值低。