西北工業(yè)大學科研團隊為水下無人潛航器“擦亮雙眼”

中國教育報-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)大學光電與智能研究院李學龍教授團隊在“涉水視覺”方面的研究取得重要進展。該團隊以水下潛航器的智能視覺導引為目標，提出了能夠高效提取光場信息的智能成像方法，在大衰減、強散射的水下湍流環(huán)境中，實現(xiàn)了高信噪比、高分辨率的目標圖像處理及重構。相關成果發(fā)表在光學類高水平期刊《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引回收做了必要的技術探索和儲備，是“臨地安防”的典型應用之一。

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，其進入深海的前提是實現(xiàn)精準定位和導引，然而深海暗流涌動、環(huán)境復雜、數(shù)據(jù)獲取難度高，這對無人潛航器的視覺導引和圖像處理提出極高要求。

李學龍教授團隊基于圖像處理“低維流形嵌入”的科學思想，提出了能夠高效提取光場信息的智能成像方法（IEGI），利用神經(jīng)網(wǎng)絡卓越的信息提取能力，構建多模態(tài)認知計算框架，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)量退化造成的場景難解析問題，以極低采樣率高質(zhì)量地重構了目標圖像。

“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，讓潛航器獲得準確清晰的水下目標圖像。”工作人員介紹，在實驗室模擬真實的深海湍流水環(huán)境中，團隊已通過IEGI方法成功實現(xiàn)了低采樣率、高質(zhì)量的目標圖像智能重構。