中船遼海裝備有限責任公司張清明獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉中船遼海裝備有限責任公司申請的專利一種基于圖神經網絡的海底聲吶圖像識別系統獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN120356082B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-12發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510821843.6,技術領域涉及:G06V20/05;該發明授權一種基于圖神經網絡的海底聲吶圖像識別系統是由張清明;吳雨珊;王棲桐;湯斯茗;梁成壯設計研發完成,并于2025-06-19向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種基于圖神經網絡的海底聲吶圖像識別系統在說明書摘要公布了:本發明公開了一種基于圖神經網絡的海底聲吶圖像識別系統,包括如下模塊:圖像采集模塊,用于采集原始聲吶圖像并構建原始聲吶圖像數據集;預處理模塊,用于生成去噪聲吶圖像數據集;三維地貌結構建模模塊,用于構建三維地貌結構圖;圖結構編碼模塊,用于獲取多尺度地貌語義特征表示;解碼與評價模塊,用于通過跳躍連接重建初步海底地貌語義分割圖并計算適應度向量;優化調度模塊,用于獲得優化后海底地貌語義分割圖;后處理與輸出模塊,用于生成最終分割結果,并得到地貌類別識別結果。本發明有效克服了傳統卷積神經網絡在海溝—海山—丘陵復雜嵌套地貌邊界上的模糊、斷裂問題。
本發明授權一種基于圖神經網絡的海底聲吶圖像識別系統在權利要求書中公布了:1.一種基于圖神經網絡的海底聲吶圖像識別系統,其特征在于,包括如下模塊: 圖像采集模塊,用于采集原始聲吶圖像并構建原始聲吶圖像數據集; 預處理模塊,用于對原始聲吶圖像數據集進行預處理,生成去噪聲吶圖像數據集; 三維地貌結構建模模塊,用于在像素鄰接信息、深度梯度信息與回波強度信息三維空間內構建三維地貌結構圖; 圖結構編碼模塊,用于將三維地貌結構圖映射為聲吶圖結構圖譜,并利用改進Graphormer編碼器執行多頭圖注意力機制,獲取多尺度地貌語義特征表示; 所述圖結構編碼模塊包括: 對三維地貌結構圖中每一節點構建多物理聯合節點特征向量; 為每一個節點生成極坐標深海位置編碼向量,極坐標深海位置編碼向量包括節點到圖質心的距離、節點的質心方位角以及節點的聲強徑向系數,節點到圖質心的距離表示節點與整個圖像中心的空間距離,質心方位角表示節點相對于圖像中心的角度位置,聲強徑向系數表示節點像素值在當前圖像灰度區間的歸一化強度; 對每一邊計算自適應水聲耦合邊編碼值,自適應水聲耦合邊編碼值通過像素間的空間距離、深度梯度相似性與回波強度徑向系數差異性加權求和獲得; 對多物理聯合節點特征向量與極坐標深海位置編碼向量經向量級聯操作獲得統一量綱輸入向量; 在改進Graphormer編碼器內采用面向海底拓撲的多頭圖注意力機制,計算第h個注意力頭的圖注意力權重: ; 其中,、為查詢向量與鍵向量,、為可訓練矩陣,為激活函數,為可訓練聲學偏置系數,為節點鄰域; 按照多頭策略匯聚注意力結果,計算圖結構中每一個圖節點對應的多尺度地貌語義特征表示向量: ; 其中,為值向量映射矩陣,為注意力頭數量,為特征拼接操作; 解碼與評價模塊,用于將語義特征表示輸入解碼模塊,通過跳躍連接重建初步海底地貌語義分割圖并計算適應度向量; 優化調度模塊,用于初始化捕食者種群,并通過三階段策略對超參數進行演化,生成優化后參數組合,使用優化后參數集合與聲吶圖結構圖譜重新訓練改進Graphormer編碼器,獲得優化后海底地貌語義分割圖; 后處理與輸出模塊,用于依據優化參數與三維地貌結構圖執行動態形態學操作,對優化后海底地貌語義分割圖進行物理一致性修正,得到物理一致性修正分割圖,將物理一致性修正分割圖轉換為矢量地貌圖層和三維地貌標簽,生成最終分割結果,并得到地貌類別識別結果。
如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術,可聯系本專利的申請人或專利權人中船遼海裝備有限責任公司,其通訊地址為:110000 遼寧省沈陽市和平區十三緯路23號;或者聯系龍圖騰網官方客服,聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。
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