【摘 要】
:
随着海底资源的不断发掘,海底管道在油、气运输中扮演着越来越重要的角色,海底管道的铺设和日常维护不可避免的需要首先对其进行定位,浅海中的管道检测主要依靠潜水员深入水下进行工作,难度大且危险系数高,深海中主要依赖配备水下机器人视觉系统和侧扫声呐系统。光学成像系统视距短,在对管道局部近距离观测时,为提高作业效率,须先进行远距离定位。侧扫声呐系统利用声波返回信息形成图像,分别率高,能对管道实现远距离观测,
论文部分内容阅读
随着海底资源的不断发掘,海底管道在油、气运输中扮演着越来越重要的角色,海底管道的铺设和日常维护不可避免的需要首先对其进行定位,浅海中的管道检测主要依靠潜水员深入水下进行工作,难度大且危险系数高,深海中主要依赖配备水下机器人视觉系统和侧扫声呐系统。光学成像系统视距短,在对管道局部近距离观测时,为提高作业效率,须先进行远距离定位。侧扫声呐系统利用声波返回信息形成图像,分别率高,能对管道实现远距离观测,因此本文以侧扫声呐图像中的管道为研究对象,主要完成海底管道的在线自动识别任务。传统管道识别方法需要手动提取管道特征,当管道被泥沙掩埋时无法识别,目前也不存在针对弯曲管道的识别,因此本文针对上述方法的不足提出基于Dense Net与位置拟合相结合的管道识别方法,多组对比实验结果表明,本文提出的方法是目前管道识别领域识别精度最高、抗干扰性最强的方法。主要研究工作如下:首先,神经网络数据集扩充方法研究。神经网络识别效果的好坏很大程度上取决于数据集能提供的学习信息量的大小,其中还要制造有一定差异真实有效的“副本”。然而侧扫声呐图像获取困难且成本高,因此提出使用基于神经风格迁移的数据扩充方法,该方法可将光学管道图像迁移为侧扫声呐风格的图像。除了上述扩充方法,本文还使用仿射变换、弹性畸变等传统数据扩充方法为识别网络提供更多的训练样本。其次,基于神经网络的管道识别方法研究。针对现有BP神经网络手动提取特征不全面这一问题,本文提出将图像像素直接输入BP神经网络自动提取特征,提高网络的分类准确率。并沿用这一思路继续使用公共数据集上表现更好的Dense Net对数据进行分类,进一步提高对局部管道的识别精度。再次,管道位置拟合方法研究。在神经网络管道识别后,针对管道样本中心点做进一步的拟合,以确定管道最终位置。由于分类结果存在一定误差,传统直线拟合方法会因野点的存在拟合精度大大降低,因此本文使用改进的鱼群算法和RANSAC算法对直线进行拟合,另外对弯曲管道使用快速傅里叶曲线逼近方法进行拟合,提高检测鲁棒性。最后,管道识别方法对比研究。本文用基于Hough变换的管道识别方法和基于全卷积神经网络的管道识别方法分别与本文提出的方法进行实验对比分析,实验结果显示本文方法抗干扰性最强、识别精度最高。
其他文献
随着汽车产业和交通行业的不断发展、汽车持有量不断增长,自驾车间相互的娱乐活动得到了越来越多的重视。但是,基于TCP/IP体系架构的VANET网络系统存在着集中式通信、单服务
水稻(Oryza sativa L.)是世界人民的最重要的粮食作物,同样对我国人民来说也是最主要粮食作物之一。控制水稻的分蘖角度,建立理想的水稻株型,对水稻育种有着积极的影响,而水稻
当前,为了节约成本,许多不法用电用户通过各种窃电手段破坏电能表的正常计量来达到少交电费的目的。不少用户采用高新技术手段实施窃电,这些窃电方法十分隐蔽,使得传统的窃电检测方法难以发现。然而不论何种窃电手段,用户的窃电行为都会导致其用电数据出现异常,通过数据挖掘技术可以发现数据的异常进而找出窃电嫌疑用户。为此,本文重点研究如何通过对用户负荷特征数据进行分析,准确诊断窃电行为,主要研究工作如下:(1)异
面对公职部门及公职人员长期存在的公权行使不规范问题,民众一直在寻求有效的监督方式。直到1994年互联网技术对中国的深刻变革,为民众的监督实践带来新的突破,一种新的监督模式应运而生,即网络舆论监督。党的十八大以来,中国进入新的历史发展时期,互联网技术在社会浪潮的推动下进入“互联网+”的时代。“互联网+”时代的到来,不仅提高了信息的传播速度和传播效率,网络舆论的走势也随着互联网技术的变革呈现出新景观。
随着我国经济社会的快速发展,各行业对电力能源的需求日益突出,国家电网规模和负荷能力也越来越重。在采用长距离高压直流输电方式后,设置换流站可有效节约线材,降低电能损耗
土地盐碱化是影响农作物生产量和发展的重要因素之一,这个严重问题全世界范围内都普遍存在着。水稻是少数能在盐碱的影响下,还可以获得产量的作物之一,它有助于让盐浸出表土
作为智能交通系统(ITS)的重要组成之一,基于视频的车辆检测与跟踪技术在交通参数的提取、交通监管和诱导等方面发挥了很大的作用。目前对于光照条件良好环境下的车辆检测与跟
我国汽车保有量巨大并在继续快速增长,在拥挤的交通环境中与泊车相关的事故频发,因此自动泊车技术成为智能驾驶技术研究的一个热点问题。泊车路径规划是自动泊车系统的关键技术之一,国内外研究表明自动泊车路径规划的效果影响着泊车成功几率和泊车精度。因此本文将从平行泊车轨规划方法入手,研究优化泊车轨迹以提高泊车精度和灵活性的方法。本文在B样条泊车轨迹的基础上引入微分平坦理论降低计算难度,利用回旋曲线解决B样条端
空育131是黑龙江省主栽水稻品种,因为熟期适中、耐寒、高产、抗逆性强等特征深受人们喜爱,在黑龙江省推广时间约20年。稻花香2号因优良的食味品质成为五常市农业经济中的一大
砌体结构是一种传统的结构形式,由于其具有的优点而被大量采用,尤其在我国的建筑行业中占有了很大的市场。最近几十年来,国内土木工程行业的飞速发展,大量砌体材料被人类发现