[发明专利]一种AUV用实时目标检测系统及方法

权利要求书

1.一种AUV用实时目标检测系统，其特征在于，包括：侧扫声呐换能器、侧扫声呐处理器、主控计算机、组合导航单元、通信单元以及上位机；

所述侧扫声呐换能器对称布置于AUV壳体两侧，且通过水密电缆与密封舱内的侧扫声呐处理器连接，用于将扫测到的图像数据上传至侧扫声呐处理器；

所述侧扫声呐处理器设于密封舱内，用于根据接收到主控计算机解析后的控制指令，控制侧扫声呐换能器运行，还用于将接收侧扫声呐换能器扫描到的图像数据和主控计算机转发的导航数据，按时间匹配并按固定格式，将导航数据和图像数据组合形成组合后的图像数据回传至主控计算机；

所述组合导航单元设于密封舱内，且与主控计算机连接，用于实时获取AUV的导航数据，并将导航数据经主控计算机转发至侧扫声呐处理器；

所述通信单元，用于实现AUV与上位机之间通信及数据交互；

所述主控计算机，用于将接收到组合导航单元发送的导航数据转发给侧扫声呐处理器，并将接收到侧扫声呐处理器发送的组合后的图像数据进行解析处理，得到声呐图像；并对声呐图像进行目标检测，根据目标在声呐图像中的相对位置获取目标的真实位置并将目标信息通过通信单元发送至上位机；还用于接收上位机发送的控制指令，并将控制指令解析后，发送至侧扫声呐处理器；

上位机，用于通过通信单元将控制指令发送至主控计算机，并接收主控计算机发送目标信息进行实时显示。

2.根据权利要求1所述的一种AUV用实时目标检测系统，其特征在于，所述组合导航单元，包括：与主控计算机连接的多普勒计程仪、GPS和惯性导航装置；

多普勒计程仪，用于AUV测速和记录航程；

GPS，用于对AUV定位，获取AUV的经纬度定位信息；

惯性导航装置，用于计算AUV当前航速、位置、航向、姿态信息。

3.根据权利要求1所述的一种AUV用实时目标检测系统，其特征在于，所述通信单元，包括：分别与上位机和主控计算机连接的水声换能器、无线电模块以及光纤通信模块。

4.根据权利要求1所述的一种AUV用实时目标检测系统，其特征在于，所述主控计算机，包括：声呐接口模块和识别定位模块；

所述声呐接口模块分别与侧扫声呐处理器和组合导航单元，声呐接口模块包括：网络接口子模块、数据解析子模块和数据发送子模块；

其中，网络接口子模块，用于建立主控计算机与侧扫声呐处理器之间的网络连接，并实现数据传输；

数据解析子模块，用于对接收到的组包后的声呐图像数据解析成像和导航数据进行解析，并将获取到的对应声呐图像存储，以及接收到上位机发送的控制指令进行处理；

数据发送子模块，用于将处理后的数据按照相应的格式组包之后再发送到相对应的单元；

所述识别定位模块分别与声呐接口模块和上位机连接；识别定位模块，包括：目标检测子模块、位置计算子模块和目标信息上报子模块；

目标检测子模块，用于调用训练好的YOLOv3权重模型对声呐图像进行目标检测；

位置计算子模块，用于根据目标在声呐图像中的相对位置结合图像对应的导航数据计算出目标的地理坐标；

目标信息上报子模块，用于将识别出的目标信息根据不同通信方式组包成相应的格式并通过通信单元上报到上位机。

5.根据权利要求1或4所述的一种AUV用实时目标检测系统，其特征在于，所述目标信息，包括：目标数量、类型、置信度、目标中心像素点在声呐图像中的相对位置、目标中心像素点对应的经纬度。