本技術(shù)涉及一種基于智能圖像分析的水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)裝置及系統(tǒng)，屬于水下檢測(cè)。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，人類的步伐逐漸遍及地球的每個(gè)角落，占據(jù)了地球表面積71％的海洋成為了人類征服地球的一道難關(guān)。到目前為止，人類已探索的海底面積只有5％左右，這對(duì)于整個(gè)海洋來(lái)說無(wú)異于滄海一粟，但由于海洋環(huán)境的特殊性和復(fù)雜性使得對(duì)海洋的征途推進(jìn)緩慢。在探索海洋的過程中，水下目標(biāo)探測(cè)在多個(gè)方面發(fā)揮著不容忽視的作用。

2、近年來(lái)人工智能領(lǐng)域機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)入高速發(fā)展階段，并對(duì)各個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)深刻的影響，社會(huì)進(jìn)入了智能化時(shí)代。利用智能算法挖掘工業(yè)生產(chǎn)過程中大量數(shù)據(jù)的有用信息來(lái)促進(jìn)生產(chǎn)的高效運(yùn)行也成了未來(lái)工業(yè)發(fā)展的需要。在水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的探測(cè)中也會(huì)采用智能算法，對(duì)水下進(jìn)行探索，在水下探索時(shí)，現(xiàn)在大多采用水下機(jī)器人，進(jìn)行探測(cè)，但在使用時(shí)，對(duì)于設(shè)備的姿態(tài)控制以及在探測(cè)后，對(duì)于數(shù)據(jù)的處理均存在一定的可完善空間。

3、有鑒于此特提出本實(shí)用新型。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種基于智能圖像分析的水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)裝置及系統(tǒng)，具有便于水下對(duì)數(shù)據(jù)采集時(shí)的姿態(tài)進(jìn)行靈活調(diào)整，并在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后，便于進(jìn)行可視化處理數(shù)據(jù)，方便在養(yǎng)殖業(yè)、海洋資源探索、海洋垃圾打撈、海洋救援和軍事等方面進(jìn)行使用。

2、本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，一種基于智能圖像分析的水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)裝置及系統(tǒng)，包括架體，所述架體的內(nèi)部中間位置固定安裝有主機(jī)，且所述主機(jī)的下端通過云臺(tái)固定安裝有用于對(duì)水下影像和數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)采集模塊，且所述數(shù)據(jù)采集模塊延伸至所述架體的外部，所述架體的外部四角以及兩側(cè)的中間位置均固定安裝有采用無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)的圓筒式螺旋槳，所述架體的兩端中間位置均固定安裝有用于在水下進(jìn)行平衡和穩(wěn)定的輔助組件，在使用時(shí)，通過所述螺旋槳，便于使得本技術(shù)方案在水下進(jìn)行移動(dòng)，方便對(duì)不同位置和深度進(jìn)行探測(cè)，且通過所述數(shù)據(jù)采集模塊，便于對(duì)水中的溫度、通透性、酸堿度和圖像信息進(jìn)行采集，并在進(jìn)行采集時(shí)，通過所述輔助組件，便于對(duì)本技術(shù)方案在水體中的穩(wěn)定性以及姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，方便使用，提高數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定性。

3、進(jìn)一步的，所述架體的兩側(cè)中間位置以及四角均固定安裝有安裝架，四角位置的所述安裝架一側(cè)為傾斜狀態(tài)，且所述螺旋槳固定安裝在所述安裝架上，通過所述安裝架，便于對(duì)所述螺旋槳進(jìn)行安裝，并通過六個(gè)所述螺旋槳，便于對(duì)本技術(shù)方案進(jìn)行在水體中進(jìn)行移動(dòng)。

4、進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)采集模塊由攝像頭、溫度傳感器、ph傳感器、濁度傳感器組成，且所述攝像頭采用openmv攝像頭，openmv攝像頭，可以適應(yīng)光線較弱、環(huán)境不穩(wěn)定的水下圖像的采集，且通過所述溫度感應(yīng)器，對(duì)水體的溫度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過所述ph傳感器，便于對(duì)水體的酸堿度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，通過所述濁度傳感器，便于對(duì)水體的濁度進(jìn)行采集。

5、進(jìn)一步的，所述輔助組件包括安裝盒，所述安裝盒的內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有絲桿，所述絲桿的兩端均螺紋連接有活動(dòng)件，所述活動(dòng)件的一側(cè)鉸接有連桿，且所述連桿的另一端鉸接有安裝座，所述安裝座的另一側(cè)固定安裝有氣囊袋，通過控制所述氣囊袋內(nèi)部的氣體量，便于對(duì)本技術(shù)方案在水體內(nèi)部的深度進(jìn)行控制，且通過所述絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得所述活動(dòng)件在所述絲桿上移動(dòng)，便于通過所述連桿使得所述安裝座帶動(dòng)所述氣囊袋進(jìn)行推出，通過調(diào)節(jié)推出距離，便于控制本技術(shù)方案位于水體內(nèi)部的平衡性，提高數(shù)據(jù)采集時(shí)的穩(wěn)定性。

6、進(jìn)一步的，所述安裝盒的一端固定安裝有防水型驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端與所述絲桿相固定連接，通過所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)，便于對(duì)所述絲桿進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，方便調(diào)節(jié)所述氣囊袋位于所述架體之間的距離。

7、進(jìn)一步的，所述安裝盒的上端與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)相對(duì)的一側(cè)固定安裝帶有壓縮氣罐的充放氣泵，所述充放氣泵的一端固定安裝有連接軟管，所述連接軟管的另一端與所述氣囊袋相固定連通，通過所述充放氣泵，便于將攜帶的壓縮空氣注入到所述氣囊袋的內(nèi)部，方便調(diào)節(jié)所述氣囊袋內(nèi)部的氣體量。

8、一種基于智能圖像分析的水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)，根據(jù)上述的水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)裝置，在圖像分析時(shí)的系統(tǒng)包括上位機(jī)，所述上位機(jī)包括有用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理的數(shù)據(jù)處理單元，用于對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行可視化的顯示模塊，用于對(duì)所述目標(biāo)探測(cè)裝置以及所述數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行操作的操作模塊和用于連接外部設(shè)備的外鏈接口，且還包括用于對(duì)所述目標(biāo)探測(cè)裝置和所述上位機(jī)進(jìn)行供電的電源模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊將數(shù)據(jù)傳輸至所述數(shù)據(jù)處理單元，所述數(shù)據(jù)處理單元采用stm32核心控制模塊，用于處理嵌入式應(yīng)用程序的核心邏輯，控制外圍硬件，連接所述數(shù)據(jù)采集模塊和執(zhí)行實(shí)時(shí)任務(wù)，且在使用時(shí)，通過采用在所述數(shù)據(jù)處理單元的stm32核心控制模塊中對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行篩選和處理，在處理后的結(jié)果通過所述顯示模塊，進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，所述數(shù)據(jù)處理單元采用藍(lán)牙或wifi模塊與所述探測(cè)裝置中的所述主機(jī)相無(wú)線通信連接，便于采集的數(shù)據(jù)傳輸至所述數(shù)據(jù)處理單元中進(jìn)行分析處理。

9、本實(shí)用新型的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：在使用時(shí)，通過采用螺旋槳，便于對(duì)本實(shí)用新型在水下進(jìn)行移動(dòng)控制，且通過數(shù)據(jù)采集模塊，對(duì)水下的圖像和數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并采用輔助組件，在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，便于對(duì)本實(shí)用新型水下的姿態(tài)進(jìn)行靈活調(diào)整，方便使用，并通過采用stm32核心控制模塊，便于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，使得數(shù)據(jù)可視化，方便對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)。

技術(shù)特征：

1.一種基于智能圖像分析的水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)裝置，其特征在于：包括架體(1)，所述架體(1)的內(nèi)部中間位置固定安裝有主機(jī)(2)，且所述主機(jī)(2)的下端通過云臺(tái)固定安裝有用于對(duì)水下影像和數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)采集模塊(3)，且所述數(shù)據(jù)采集模塊(3)延伸至所述架體(1)的外部，所述架體(1)的外部四角以及兩側(cè)的中間位置均固定安裝有采用無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)的圓筒式螺旋槳(4)，所述架體(1)的兩端中間位置均固定安裝有用于在水下進(jìn)行平衡和穩(wěn)定的輔助組件(5)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能圖像分析的水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)裝置，其特征在于：所述架體(1)的兩側(cè)中間位置以及四角均固定安裝有安裝架(6)，四角位置的所述安裝架(6)一側(cè)為傾斜狀態(tài)，且所述螺旋槳(4)固定安裝在所述安裝架(6)上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能圖像分析的水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)裝置，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集模塊(3)由攝像頭、溫度傳感器、ph傳感器、濁度傳感器組成，且所述攝像頭采用openmv攝像頭。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能圖像分析的水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)裝置，其特征在于：所述輔助組件(5)包括安裝盒(501)，所述安裝盒(501)的內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有絲桿(502)，所述絲桿(502)的兩端均螺紋連接有活動(dòng)件(503)，所述活動(dòng)件(503)的一側(cè)鉸接有連桿(504)，且所述連桿(504)的另一端鉸接有安裝座(505)，所述安裝座(505)的另一側(cè)固定安裝有氣囊袋(506)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于智能圖像分析的水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)裝置，其特征在于：所述安裝盒(501)的一端固定安裝有防水型驅(qū)動(dòng)電機(jī)(507)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(507)的輸出端與所述絲桿(502)相固定連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于智能圖像分析的水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)裝置，其特征在于：所述安裝盒(501)的上端與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(507)相對(duì)的一側(cè)固定安裝帶有壓縮氣罐的充放氣泵(508)，所述充放氣泵(508)的一端固定安裝有連接軟管(509)，所述連接軟管(509)的另一端與所述氣囊袋(506)相固定連通。

7.一種基于智能圖像分析的水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)裝置，在圖像分析時(shí)的系統(tǒng)包括上位機(jī)(7)，所述上位機(jī)(7)包括有用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理的數(shù)據(jù)處理單元(8)，用于對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行可視化的顯示模塊(9)，用于對(duì)所述目標(biāo)探測(cè)裝置以及所述數(shù)據(jù)處理單元(8)進(jìn)行操作的操作模塊(10)和用于連接外部設(shè)備的外鏈接口(11)，且還包括用于對(duì)所述目標(biāo)探測(cè)裝置和所述上位機(jī)(7)進(jìn)行供電的電源模塊(12)，所述數(shù)據(jù)采集模塊(3)將數(shù)據(jù)傳輸至所述數(shù)據(jù)處理單元(8)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于智能圖像分析的水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理單元(8)采用stm32核心控制模塊，用于處理嵌入式應(yīng)用程序的核心邏輯，控制外圍硬件，連接所述數(shù)據(jù)采集模塊(3)和執(zhí)行實(shí)時(shí)任務(wù)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及水下檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種基于智能圖像分析的水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)裝置及系統(tǒng)，包括架體，架體的內(nèi)部中間位置固定安裝有主機(jī)，主機(jī)的下端安裝有數(shù)據(jù)采集模塊，架體的外部四角以及兩側(cè)的中間位置均固定安裝有采用無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)的圓筒式螺旋槳，架體的兩端中間位置均固定安裝有用于在水下進(jìn)行平衡和穩(wěn)定的輔助組件，在使用時(shí)，通過采用螺旋槳，便于對(duì)本技術(shù)在水下進(jìn)行移動(dòng)控制，且通過數(shù)據(jù)采集模塊，對(duì)水下的圖像和數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并采用輔助組件，在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，便于對(duì)本技術(shù)水下的姿態(tài)進(jìn)行靈活調(diào)整，方便使用，并通過采用stm核心控制模塊，便于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，使得數(shù)據(jù)可視化，方便對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)。

技術(shù)研發(fā)人員：張樹梁,沈陽(yáng),時(shí)海濤,祖鑫悅,張志濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油大學(xué)（華東）
技術(shù)研發(fā)日：20240320
技術(shù)公布日：2024/9/19