|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
基于多波束相控阵声纳系统的三维声纳可视化处理方法
本发明公开了一种基于多波束相控阵声纳系统的三维声纳可视化处理方法，包括以下步骤：采集声纳数据，并通过网络发送；通过网络逐帧获取声纳数据，将每一帧声纳数据对应的范围图像转化为全局坐标系下的点云数据；对点云数据进行过滤，将过滤得到的点云数据连接成三角面片，并计算每个三角面片的法向量和顶点；将当前帧与前一帧进行配准，将配准后的当前帧和前一帧中的点云数据进行马赛克化处理，然后利用遍历交叉点算法将马赛克化后的当前帧和前一帧的点云数据进行融合，并进行三维场景图像模型点集的更新；依据融合后的点云数据的强度以及三角面片的法向量和顶点的法向量，生成三维场景图像。本发明方法，速度快，精度高。
浙江大学
2021-04-11
一种基于CZT变换和剪除分裂基快速傅里叶变换的三维摄像声纳波束形成方法
本发明公开了一种基于CZT变换和剪除分裂基快速傅里叶变换的三维摄像声纳波束形成方法，包括以下步骤：分别计算每个换能器接收到的声波中，与载波频率fk对应的第k个DFT变换系数；利用所得变换系数，构建矩阵C；对应方位角方向，对矩阵C的每一列，进行一维离散卷积运算，得到P×N的矩阵MD；对应仰视角方向，对矩阵MD的每一行，进行一维离散卷积运算，得到P×Q的矩阵ME；利用矩阵ME，构建矩阵MF；计算矩阵MF中每个元素的模，得到三维摄像声纳波束。本发明在FFT运算过程中识别和去除不必要的运算操作，有效降低了三维摄像声纳波束形成方法所需的运算量。
浙江大学
2021-04-11
相控阵三维声学摄像声纳实时信号处理和图像构建关键技术
本项目在 2 项国家自然科学基金项目和国家"863"计划海洋重大专项连续 3个五年计划滚动支持下，历经 10 多年产学研联合攻关，研究并掌握了基于稀疏换能器阵列的三维成像规律，发明了适用于近场和远场条件下的换能器阵列稀疏方法，解决了换能器阵元数量巨大所导致的高系统复杂度难题；研究了波束形成算法的计算机制，发明了分布式子阵波束形成实时处理算法和动态三维图像构建方法，实现了水下高分辨率三维场景的实时成像；发明了基于大规模 FPGA 的并行处理系统架构，实现了 128×128 个波束信号的高速实时计算，成功研制了高分辨率相控阵三维声学摄像声纳系统，为我国海底探测和水下安防等提供了一整套高端先进的探测手段。本项目的成果打破了国外的技术垄断，填补了国内空白，作为国家重大科技成果参加了“十一五”国家重大科技成就展。本项目共申请国家发明专利 18 项，其中授权 14 项；获得美国发明专利授权 2 项；获得软件著作权 3 项；发表 SCI/EI论文 16 篇；经由两位院士和其他专家组成的专家组鉴定，项目总体技术水平达到国际领先，为行业进步起到重要的推动作用。
浙江大学
2021-04-11
一种相控阵三维声学摄像声纳动静目标识别方法
本发明公开了一种相控阵三维声学摄像声纳动静目标识别方法,包括目标聚类步骤、目标特征提取步骤和目标特征匹配步骤。通过遍历声纳数据点,利用数据点之间的距离连通性对目标进行聚类,得到单帧图像中的各个独立目标;对聚类后的各个目标进行三维特征提取,包括目标总点数、目标质心、距离跨度和边界信息等;对相邻两帧中处于重叠区域的目标进行前后帧的特征匹配,通过合理设定各个特征参数的权重值,计算各个特征参数与权重值的累加和,实现动静目标的有效识别。该方法布局严谨、高实时高精度、准确率高、可扩展性强,有效地实现了三维声纳目标动静目标识别功能。
浙江大学
2021-04-11
基于FPGA的三维摄像声纳系统的阈值调整装置及方法
本发明公开了一种基于FPGA的三维摄像声纳系统的阈值调整装置及方法。该阈值调整装置与结果读取单元和存储器写入控制单元相连,位于三维摄像声纳系统的每个并行处理机内,包括:结果暂存缓冲器、最大值搜索单元、本地阈值计算单元、阈值发送单元、阈值接收单元和阈值仲裁单元。该阈值调整方法根据探测场景的变化和不同探测距离处目标回波强度的变化,动态的调整空间不同位置处所使用的阈值。本发明采用多单元块并行处理和流水线操作方法,可与前端的数字波束形成器同步工作,保证了优异的实时性能。
浙江大学
2021-04-11
一种相控阵三维声学摄像声纳实时处理系统和方法
本发明公开了一种相控阵三维声学摄像声纳实时处理系统和方法,该系统包括三维声纳点数据采集模块、三维声纳点数据上传模块、PC客户端的三维声纳点数据实时处理模块。该方法包括:利用两级FPGA信号处理,实时电子聚焦波束形成,获得三维声纳点数据;再将三维声纳点数据转发到PC客户端并进行命令的设置和获取;PC客户端接收三维声纳点数据并进行实时处理:包括单帧多层实时重建、图像配准拼接、三维可视化以及数据的实时存储。本发明结构谨严、高实时高精度、图像清晰、交互方便、可扩展性强,有效地实现了声纳目标三维实时处理功能。
浙江大学
2021-04-11
一种相控阵三维摄像声纳系统换能器阵列的幅相误差校正方法
本发明公开了一种相控阵三维摄像声纳系统换能器阵列的幅相误差校正方法，包括以下步骤：对第k个采样快拍的二维复采样数组，利用二维快速傅里叶变换获得归一化角频率的初始估计；基于初始估计，获得各个采样快拍内精度更高的归一化角频率的估计值；对K次采样快拍的归一化角频率的估计值进行算术平均，获得校正源方位的鲁棒估计；利用鲁棒估计和空域匹配滤波算法，估计换能器阵列中各换能器通道的幅相误差因子；利用幅相误差因子对各个换能器通道的复采样信号进行补偿，最后利用数字波束形成算法获得经过幅相误差校正的三维摄像声纳波束。本发明避免了繁复的迭代和大量的矩阵运算，计算量小，适合三维摄像声纳系统内大型换能器阵列的现场校正。
浙江大学
2021-04-11
一种兼顾近场和远场性能的三维摄像声纳系统换能器阵列的稀疏优化方法
本发明公开了一种兼顾近场和远场性能的三维摄像声纳系统换能器阵列的稀疏优化方法，包括以下步骤：根据三维摄像声纳系统中近场数字波束形成算法的类型，确定三维摄像声纳系统的聚焦距离误差参数；利用聚焦距离误差参数确定近场稀疏优化能量函数；采用全局寻优算法，求解使近场稀疏优化能量函数达到最小的稀疏换能器阵列Q1；对Q1中开启的换能器进行二次稀疏优化，求解使远场稀疏优化能量函数达到最小的稀疏换能器阵列Q2；当声纳系统工作在近场状态时，使用Q1进行聚焦波束形成；当声纳系统工作在远场状态时，使用Q2进行远场波束形成。本发明能够在有效降低系统硬件复杂度的同时，保证系统在不同探测距离下都具备稳定的探测性能。
浙江大学
2021-04-11
人体三维测量与三维定制
项目简介： 目前，针对衣服和鞋子都推出个性定制，高端时尚领域也为之疯 狂。量体裁衣的难题在于设备昂贵、精确的测量与裁缝的经验不衔接、 服装放宽量大，需要更多的经验、服装式样起主导作用，尺寸的误差 对舒适度影响不大等等；量足制履的难题在于设备比较简单、脚与鞋 贴合紧密和高跟鞋型与脚型不匹配直接影响舒适度和足部健康等等。
南开大学
2021-04-11
人体三维测量与三维定制
背 景特有技术： 彩色编码光栅三维测量技术：技术特点： 单幅照片完成三维测量适用范围： 人体测量量体裁衣 设备昂贵 精确的测量与裁缝的经验不衔接 服装放宽量大，需要更多的经验 服装式样起主导作用，尺寸的误差对舒适度影响不大
南开大学
2021-04-14