[发明专利]一种深海多金属结核矿产的实时丰度探测系统及方法

权利要求书

1.一种深海多金属结核矿产的实时丰度探测系统，其特征在于，所述深海多金属结核矿产的实时丰度探测系统包括：前扫声呐FLS声学背向散射水平分析模块、前视声呐FLS处理凸显度检测与分析模块、图像处理模块、侧视声呐SLS处理模块、多维度结核计数和尺寸测量模块、机器学习模块、丰度映射模块和机器传感器；

所述机器学习模块分别与所述前扫声呐FLS声学背向散射水平分析模块、所述前视声呐FLS处理凸显度检测与分析模块、所述图像处理模块、所述侧视声呐SLS处理模块、所述机器传感器和丰度映射模块连接，所述多维度结核计数和尺寸测量模块分别与所述前扫声呐FLS声学背向散射水平分析模块、所述前视声呐FLS处理凸显度检测与分析模块、所述图像处理模块、所述侧视声呐SLS处理模块和所述丰度映射模块连接；

所述前扫声呐FLS声学背向散射水平分析模块用于对FLS声呐返回的信号进行整体强度的全面分析，并将分析后的结果信息输入至所述机器学习模块和所述多维度结核计数和尺寸测量模块；

所述前视声呐FLS处理凸显度检测与分析模块用于将检测与分析后的目标信号输入至所述机器学习模块和所述多维度结核计数和尺寸测量模块；

所述图像处理模块用于对图像进行处理得到处理结果，并将所述处理结果输入至所述机器学习模块和所述多维度结核计数和尺寸测量模块；

所述侧视声呐SLS处理模块用于将每个扫描扇区多金属结核的数据输入至所述机器学习模块和所述多维度结核计数和尺寸测量模块；

所述多维度结核计数和尺寸测量模块用于通过概率估计和数据融合方法计算出每个扇区的多金属结核密度及平均大小；

所述丰度映射模块用于接收目标数据以确定每个区域的丰度检测值，并存储传感器融合数据与相应的比例相关联的数据。

2.根据权利要求1所述的深海多金属结核矿产的实时丰度探测系统，其特征在于，所述结果信息包括全面声学背向散射水平、海底覆盖物的每个扇区的背向散射强度直方图、高反射物体的背向散射总和、深海多金属结核的海底背景数据与结核强度的平均值及标准值和浊度及声呐参数相关的平均水柱背向散射水平。

3.根据权利要求1所述的深海多金属结核矿产的实时丰度探测系统，其特征在于，所述目标信号包括每个区域扇区、峰值数和几何区域描述符；其中，所述几何区域描述符包括平均面积和几何矩。

4.根据权利要求1所述的深海多金属结核矿产的实时丰度探测系统，其特征在于，所述处理结果包括：采矿车视野FOV的每个扇区、扇区中检测到的多金属结核的计数和几何描述符的平均面积。

5.根据权利要求1所述的深海多金属结核矿产的实时丰度探测系统，其特征在于，所述机器传感器采集的信号包括采矿车的速度、传送带的速度、当前测量的浆液浓度和每个几何区域的丰度的初始估计。

6.根据权利要求1所述的深海多金属结核矿产的实时丰度探测系统，其特征在于，所述目标数据包括：用于每个区域的视觉分析数据和视觉数据与实际矿石浓度之间的比率。

7.根据权利要求1所述的深海多金属结核矿产的实时丰度探测系统，其特征在于，所述机器学习模块具体用于：

获取多金属结核收集量和浆料测量的参数，将所述多金属结核收集量和所述浆料测量的参数进行对比得到比值；

基于所述比值将视觉与声呐检测信号和实际开采的矿石输出量进行关联。

8.根据权利要求1所述的深海多金属结核矿产的实时丰度探测系统，其特征在于，所述机器学习模块还用于：

存储感测数据序列，基于所述感测数据序列得到与矿浆数据相关的过去测量值。