西北工業(yè)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)為水下無人潛航器“擦亮雙眼”

中國教育報(bào)-中國教育新聞網(wǎng)訊（記者 馮麗 通訊員 孫哲 潘子祺）近日，西北工業(yè)大學(xué)光電與智能研究院李學(xué)龍教授團(tuán)隊(duì)在“涉水視覺”方面的研究取得重要進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)以水下潛航器的智能視覺導(dǎo)引為目標(biāo)，提出了能夠高效提取光場(chǎng)信息的智能成像方法，在大衰減、強(qiáng)散射的水下湍流環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)了高信噪比、高分辨率的目標(biāo)圖像處理及重構(gòu)。相關(guān)成果發(fā)表在光學(xué)類高水平期刊《Optics & Laser Technology》上。該研究成果為受限條件的水下潛航器智能視覺導(dǎo)引回收做了必要的技術(shù)探索和儲(chǔ)備，是“臨地安防”的典型應(yīng)用之一。

水下無人潛航器是深海勘探、礦產(chǎn)開發(fā)、科考作業(yè)、海洋救援等的重要輔助，其進(jìn)入深海的前提是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位和導(dǎo)引，然而深海暗流涌動(dòng)、環(huán)境復(fù)雜、數(shù)據(jù)獲取難度高，這對(duì)無人潛航器的視覺導(dǎo)引和圖像處理提出極高要求。

李學(xué)龍教授團(tuán)隊(duì)基于圖像處理“低維流形嵌入”的科學(xué)思想，提出了能夠高效提取光場(chǎng)信息的智能成像方法（IEGI），利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)卓越的信息提取能力，構(gòu)建多模態(tài)認(rèn)知計(jì)算框架，為圖像處理提供了數(shù)理判據(jù)，解決了傳統(tǒng)水下成像過程中圖像質(zhì)量退化造成的場(chǎng)景難解析問題，以極低采樣率高質(zhì)量地重構(gòu)了目標(biāo)圖像。

“這好比給傳統(tǒng)水下成像的過程戴上了一副‘AI眼鏡’，它能夠自主過濾干擾、通過一系列人工智能分析處理大幅還原圖像信息，讓潛航器獲得準(zhǔn)確清晰的水下目標(biāo)圖像?！惫ぷ魅藛T介紹，在實(shí)驗(yàn)室模擬真實(shí)的深海湍流水環(huán)境中，團(tuán)隊(duì)已通過IEGI方法成功實(shí)現(xiàn)了低采樣率、高質(zhì)量的目標(biāo)圖像智能重構(gòu)。