《仿複眼視覺系統光譜-偏振敏感機制的水下目標檢測方法》是依託河海大學，由陳哲擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：仿複眼視覺系統光譜-偏振敏感機制的水下目標檢測方法
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳哲
- 依託單位：河海大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在現代水下工程作業和運行維護中，對於水下構築物缺陷及損毀探測、高邊坡管涌及工程病害防護等任務均迫切需要水下成像探測技術的支持。然而目前現有方法僅能部分實現靜水流況和清潔水體中的目標檢測。而在水工作業和水下探測的高渾濁流動水體條件下，由於水下光學環境的複雜性，目標信息呈模糊、畸變和不確定等特性，使得精確表征並檢測目標屬性及特徵具有很大難度，導致水下目標檢測正確率過低。受水下生物螳螂蝦複眼視覺系統光譜-偏振敏感機制的啟發，針對上述水下複雜光學環境，擬提出仿螳螂蝦複眼視覺系統特定光譜段偏振成像與虛擬視像信息融合處理聯合的水下目標檢測方法；探索並轉化複眼系統光譜-偏振敏感性和追蹤目標的優勢，尤其重點研究適宜水下複雜光學環境下基於仿複眼機制的目標表征建模方法，如何克服難以準確提取和檢測目標特徵的本質性困難。通過本項研究，擬在水下偏振成像及目標檢測等關鍵理論方法上取得創新性突破，為實際套用打下基礎。
結題摘要
水下光學成像檢測是構築物探測、資源開發以及水權益保護等需求中用於發現興趣目標的一種關鍵技術手段。目前所採用的多是面向一般光學環境僅依賴光譜、光強信息實現目標檢測方法的推廣或最佳化，僅能部分實現少數清潔水體靜態光學環境中的目標表征及檢測。而在常見高渾濁水體中，面對高衰減、強散射的水下光學環境，加之目標姿態、尺度，光照變化等動態因素的影響，目標的光譜、光強信息常出現模糊、畸變和隨機等特性，使得精確表征並檢測目標具有較大的技術難度。鑒於此，本項目提出仿複眼視覺系統特定光譜段偏振成像與視覺神經信息處理聯合的水下目標檢測方法，通過建模分析並轉化了螳螂蝦複眼視覺系統的光譜-偏振信息獲取和“電脈衝”序列特徵神經計算在水下目標感知上的優勢，實現了一種新穎並能夠克服水下複雜光學環境並準確表征水下目標不變性特徵並檢測的方法，突破複雜水下光學環境中難以可靠、準確地獲取目標特徵並檢測的瓶頸。項目成果研發了水下多通道偏振成像關鍵技術設備及一系列水下目標檢測算法模型，通過實驗驗證將水下目標檢測的準確率提高至80%以上。
