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龙图腾网获悉中国船舶科学研究中心申请的专利一种水下目标检测与位姿估计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：CN116486247B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21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：202310485191.4，技术领域涉及：G06V20/05；该发明授权一种水下目标检测与位姿估计方法是由屈俊琪;谢基榕;李新光;孙功武;苏涛;张军设计研发完成，并于2023-04-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种水下目标检测与位姿估计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种水下目标检测与位姿估计方法，涉及目标检测定位技术领域，该方法包括：设计嵌套式Apriltag作为水下合作目标；将获取的视频序列图像输入至ROI提取网络，来捕获目标在视频序列图像中的区域；对捕获的区域进行目标检测，获取所有标识码的四个角点的像素坐标，并结合嵌套式Apriltag的实际物理尺寸，利用PnP求解目标相对于ROV的位姿参量；若仅检测到第一或第二标识码，则直接将得到的位姿参量输出；若同时检测到第一和第二标识码，则将利用两种标识码分别求得的位姿参量融合后的结果作为位姿参量输出。试验结果表明本发明能够实时、精确、有效的定位水下目标，为ROV执行基于视觉的近距离场景任务提供重要的技术支撑。

本发明授权一种水下目标检测与位姿估计方法在权利要求书中公布了：1.一种水下目标检测与位姿估计方法，其特征在于，所述方法包括： 设计嵌套式Apriltag作为水下合作目标，所述嵌套式Apriltag包含了嵌套在第一标识码中的第二标识码； 将获取的视频序列图像输入至ROI提取网络，来捕获目标在视频序列图像中的区域； 对捕获的区域进行目标检测，获取第一和或第二标识码的四个角点的像素坐标，并结合第一和或第二标识码的实际物理尺寸，利用PnP求解目标相对于ROV的位姿参量； 若仅检测到第一或第二标识码，则直接将得到的位姿参量输出；若同时检测到第一和第二标识码，则将利用两种标识码分别求得的目标相对于ROV的位姿参量融合后的结果作为位姿参量输出； 其中，根据任一标识码的四个角点的像素坐标，结合该标识码的实际物理尺寸，利用PnP求解目标相对于ROV的位姿参量的方法包括： 根据第一或第二标识码的四个角点在相机坐标系下的像素坐标和在目标坐标系下的坐标，求解相机坐标系相对于目标坐标系的旋转矩阵和平移矩阵；在ROV机体坐标系下标记三点不同线的四个已知点，结合摄像机捕获的四个已知点在相机坐标系下的像素坐标，求解相机坐标系相对于ROV机体坐标系的旋转矩阵和平移矩阵；基于下式计算得到目标相对于ROV的位姿参量，表达式为： ； 其中，表示目标在目标坐标系下的空间位置，表示目标在ROV机体坐标系下的空间位置参量，表示目标在ROV机体坐标系下的姿态参量；所述目标坐标系为以标识码的中心点为原点建立的坐标系； 所述利用两种标识码分别求得的目标相对于ROV的位姿参量融合的方法包括： 将两种标识码分别求得的目标相对于ROV的位姿参量代入设计的距离函数中进行融合，所述距离函数的表达式为： ； 其中，表示根据第二标识码所求的位姿参量，表示根据第一标识码所求的位姿参量，表示根据第二标识码所求的目标在ROV机体坐标系下的z向距离参量，表示根据第一标识码所求的目标在ROV机体坐标系下的z向距离参量。

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