[发明专利]一种海上舰艇目标识别装置及方法

权利要求书

1.一种海上舰艇目标识别装置，其特征在于：包括防水外壳(1)、摄像头(2)、六自由度云台(3)和底座(4)；其中防水外壳(1)用于在海浪等复杂环境下保护摄像头、传感器、处理器免于收到海水侵蚀；摄像头(2)用于对目标图像进行获取，摄像头(2)的内部电路将获取到的目标图像通过串口传给处理器；六自由度云台(3)用于维持摄像头的稳定，增加识别成功率；底座(4)用于连接六自由度云台和船体，使六自由度云台能够在船体上保持稳定；防水外壳(1)中有一小孔，摄像机(2)通过小孔对外进行观察，摄像机(2)通过螺丝固定在六自由度云台(3)上；防水外壳(1)和六自由度云台(3)通过卡口固定；六自由度云台和底座通过螺丝固定；底座(4)同样用螺丝固定在船体上。

2.利用权利要求1所述装置进行的一种海上舰艇目标识别方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

S1：六自由度云台内置的陀螺仪感知相机姿态，并将拍摄到的海上舰船目标的姿态信息传至姿态识别算法；摄像头内置的陀螺仪感知相机位置，同样将相机位置信息传至姿态识别算法；姿态识别算法解算相机位置和姿态信息，通过相机位置和姿态信息对拍摄的海上舰船目标的图像进行位移、旋转等变换，并将完成变换后的图像发送至目标识别算法；

S2：六自由度云台内置的陀螺仪感知相机姿态，并通过姿态解算和PD算法控制电机使相机保持水平，并将舰艇姿态参数和相机位置参数发送至目标识别算法，并抄送至舰艇进行决策；

S3：目标识别算法将姿态识别算法所发送的数据进行聚类识别，结合舰艇姿态信息推算舰艇大小和方位，将目标舰艇类型，大小和方位发送至舰艇进行决策。

3.根据权利要求2所述的一种海上舰艇目标识别方法，其特征在于：海上舰艇目标识别检测神经网络中，输入图片通过两组特异化卷积核1卷积层和maxpool最大池化层，再通过两组特异化卷积核2卷积层和maxpool最大池化层，接下来进行3*3*512层的普通卷积核和maxpool最大化池化层，最后进行三个线性化变换全连接层和softmax权重层得到获得识别信息。

4.根据权利要求2所述的一种海上舰艇目标识别方法，其特征在于：一套新型卷积核算法中，卷积核共有三组参数，分别是1*n卷积核，n*1卷积核和偏置角θ，三者共同组成一个偏置的方形矩阵。

5.根据权利要求2所述的一种海上舰艇目标识别方法，其特征在于：该方法的卷积核算法中，卷积核去掉了中间的元素，并将其数字由周围八个数的平均数代替。

6.根据权利要求2所述的一种海上舰艇目标识别方法，其特征在于：该方法的海天线识别方法过程如下，

S1：对被检测图像经过暗通道预处理去除海上光线干扰；

S2：使用中值滤波、非线性增强等预处理，得到行均值梯度图，粗略估算海天线位置；

S3：对除海天线以外的区域进行平滑滤波处理，平滑二者背景中灰度起伏较大的噪声；

S4：利用Hough等直线拟合法对天空区域和海面区域滤波后的图像进行海天线提取。