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龙图腾网获悉中国科学技术大学申请的专利一种面向圆形管口对接任务的水下机器人视觉定位方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119850733B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411992678.2，技术领域涉及：G06T7/73；该发明授权一种面向圆形管口对接任务的水下机器人视觉定位方法是由翟超;赵鸿宇;王龙旺;李佳运;李洪浒;蔡泽雨设计研发完成，并于2024-12-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面向圆形管口对接任务的水下机器人视觉定位方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种面向圆形管口对接任务的水下机器人视觉定位方法，定位方法包括：S1、获取水下机器人前方圆形管口的原始图像；S2、对获取到的水下原始图像进行增强以得到增强图像；S3、运用基于卷积神经网络的实时语义分割模型对增强图像进行分析得到圆形管口的分割掩膜图像；S4、运用最小二乘法对掩膜图像进行椭圆拟合以得到管口椭圆参数；S5、对管口椭圆参数运用单目空间椭圆锥位姿测量模型计算得到水下机器人在单目相机坐标系下与目标管口的相对位姿。

本发明授权一种面向圆形管口对接任务的水下机器人视觉定位方法在权利要求书中公布了：1.一种面向圆形管口对接任务的水下机器人视觉定位方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、获取水下机器人前方的圆形管道口的原始图像； S2、对获取到的水下原始图像进行增强得到增强图像； S3、运用针对圆形管口轮廓的基于卷积神经网络的实时语义分割模型对增强图像进行分析得到圆形管口的分割掩膜图像； S4、运用最小二乘法对掩膜图像进行椭圆拟合以得到管口椭圆参数； S5、对管口椭圆参数运用单目空间椭圆锥位姿测量模型计算得到水下机器人在单目相机坐标系下与目标管口的相对位姿； S2中，对获取到的水下原始图像进行增强采用带颜色恢复的多尺度Retinex算法，带颜色恢复的多尺度Retinex算法是在多尺度Retinex算法的基础上考虑色彩恢复的结果，多尺度Retinex算法是单尺度Retinex算法多尺度化后加权叠加得到的； S3具体包括：搭建面向圆形管口分割的三分支实时语义分割模型，基于轻量化骨干网络，选择使用深度可分离卷积完成轻量化的深度骨干网络MobileNetV2亦或者基于密集连接的STDC网络作为骨干网络用来完成特征提取，并在骨干网络的浅层、中层和深层分别引出边缘、轮廓、语义三个分支；其中边缘分支拥有第1边缘卷积模块和第2边缘卷积模块，在训练时边缘分割头和边缘损失函数引导，专注于对标签图片的物体边缘进行分割；轮廓分支拥有第1轮廓卷积模块和第2轮廓卷积模块，用于在训练时对骨干网络中层输出的目标空间轮廓信息进行学习；由主干网络深层输出的语义分支，用于输出长距离上下文信息；由主干网络中层引出的轮廓分支，用于输出局部空间信息；由主干网络浅层引出创建的边缘分支用于输出边缘特征，并且仅在训练时由边缘分割头和边缘损失函数引导。

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