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利用SURF(Speeded-up Robust Features)算法对多波束和侧扫声呐图像配准时,因为图像分辨率差异大而导致配准困难,通过对低分辨率的图像进行升采样,使图像配准达到了较好的效果;另外,对SURF算法中粗匹配的距离测度函数进行改进,提高了SURF算法的配准速度;然后利用RANSAC算法实现了多波束与侧扫声纳图像的精准配准;最后对配准后的图像进行小波变换融合,利用信息熵和平均梯度对图像融合效果进行了评价,并通过实例数据验证了该算法的有效性。 相似文献
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多波束声呐图像是进行海底底质分类的主要数据源之一,由于受海洋噪声、声波散射和混响、仪器设备等因素影响,其经各项常规改正后仍存在明显残差,突出表现在中央波束区和条带重叠区,难以形成高质量的声呐图像。文中分析了多波束声呐图像残差的成因及影响,提出了一种基于多条带最小二乘拟合的多波束声呐图像残差处理方法。首先,得到相邻声脉冲(ping)信号中央区域、重叠区域以及整体趋势的拟合函数;然后,通过拟合函数计算得到中央和重叠区域的残差改正系数;最后,通过改正系数进行残差改正。实验分析表明,该方法在保留原始细节的基础上,有效削弱了残差对声呐图像的影响,对多波束声呐图像处理具有参考和应用价值。 相似文献
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实现高精度的定位导航是深海采矿车完成海底工作任务的基础条件。在采矿车行进过程中，声呐设备生成的图像信息能够反映海底场景的变化，从而体现采矿车本身的运动，由此建立了一种声呐图像里程计，并将其与轮式里程计和USBL测量数据相结合提出了一种深海采矿车组合定位导航算法。首先对多波束前视声呐图像进行预处理，然后使用Canny算法进行特征检测并对特征点云进行配准，再结合声呐成像原理构建了声呐图像里程计运动模型，最后通过轮式里程计运动模型推导预测方程、声呐图像里程计运动模型和USBL测量数据推导更新方程，利用EKF（extended Kalman filter）算法实现基于多传感器融合的定位与姿态估计。海试数据验证了该组合定位算法能实现轮式里程计、声呐里程计和超短基线在速度、位置、艏向角估计、定位速率的精度互补，具有一定的有效性和精确性，该算法为深海采矿车的定位与导航算法研发提供了参考。 相似文献
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保边去噪是图像平滑中的主要问题.声呐图像像素少品质恶劣,保边去噪显得尤为重要.文中进一步阐述了一种模糊加权均值滤波器的基本原理,并将其应用于海底小目标声呐图像平滑,实验结果表明这种方法较传统的均值平滑具有更好的保边性能. 相似文献
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水下目标识别是水下无人探测的一项核心技术,在军事和民用领域都有重要的应用。根据当前的水下目标识别研究进展,全面阐述基于声呐图像的水下目标识别原理和方法,对总结研究现状、发现存在的问题以及挖掘潜在的研究方向具有积极意义。针对基于声呐图像的水下目标识别问题,论述了图像去噪、 图像分割以及水下目标识别等方面的主要进展,阐述了基于深度学习实现声呐图像目标识别的最新技术发展现状。通过对水下目标处理过程的讨论和分析,指出基于声呐图像的水下目标识别算法中亟需解决的关键科学问题及可能的解决思路,并对该领域的未来发展方向做了进一步的展望。 相似文献
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基于MRF场的侧扫声呐图像分割方法 总被引：1，自引：0，他引：1
为了利用侧扫声呐进行水下目标自动探测和识别,首先必须将声呐图像分为目标高亮区、海底混响区和目标阴影区.由于声呐图像有强背景噪声,传统的图像分割方法显得无能为力,故采用基于MRF场的图像分割方法来准确地分割.根据侧扫声呐目标的成像特点,建立了分割的约束条件;利用阴影与目标的灰度均值比很小这一特点进行初始分割,然后根据分割后目标与阴影的宽度差来剔除虚假目标,由初始分割的结果求得MRF模型初始参数,再采用迭代条件估计得到最终的模型参数和准确的分割结果.由于考虑了相邻像素间的依赖关系,具有抗噪性强、分割效果好的优点,从理论上说是合理的.实测数据分析也证明了这种算法的优越性. 相似文献
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小波函数对侧扫声纳图像滤波效果的影响分析 总被引：1，自引：0，他引：1
侧扫声纳技术应用日益广泛，已成为海洋测量的重要工具，而去除噪声处理是对侧扫声纳图像进行正确判读的前提。利用小波函数滤波处理的方法，分别采用Haar、Daubechies、Coiflets、Symlets、Discrete Meyer、Biorthogonal、Reverse Biorthogonal等小波函数与中值滤波函数对侧扫声纳图像进行处理，并以平滑指数和边缘保持指数为评价指标，对滤波效果进行定量比较。试验表明，小波函数可以有效地平滑声纳图像，并能保持其较好的边缘效果。 相似文献
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Daniel S. Le Leannec F. Roux C. Soliman B. Maillard E.P. 《Oceanic Engineering, IEEE Journal of》1998,23(3):245-259
This paper presents a method for the matching of underwater images acquired with acoustic sensors. As a final objective, the system aims at matching data from two-dimensional scenes. The proposed approach carries out a hypothetical reasoning based on objects, represented by shadows and echoes in the sonar images, and their available features. The problem of determining measures which are invariant to changes in sonar settings and noise characteristics is addressed by mapping robust features for sonar images to a qualitative representation. To cope with the viewpoint charging appearance, the method is based on the conservation of objects' relative position from one image to another. We attempt to match geometrical structures formed by the association of three objects. The hypothetical reasoning is conducted in a decision tree framework. A tree node is generated by two objects' association, each one belonging to a respective image. Hypotheses propagation consists of creating new nodes from neighboring associations. The matching solution is determined by the selection of the decision tree's longest branch. Thus, the association mechanism is a depth-first procedure. The proposed method has been applied to real high-resolution side-scan sonar images. The matching process has shown successful and promising results which have been further improved. In particular, the parceled shadows (during the segmentation procedure) problem has been tackled 相似文献
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多波束声呐系统与侧扫声呐系统均为海底面探测的重要工具,二者均采用声学方法,在工作原理上存在异同。本文简要介绍了二者的研究进展,分别对其数据处理进行了比对分析,认为多波束声呐处理方法侧重于数据的测量精度,而侧扫声呐则主要侧重于图像处理;归纳了当前二者主要的数据匹配融合方法,包括同名特征融合、基于SURF算法的匹配融合以及特征点融合,从数据采集原理上对数据融合方法进行了深入分析,发现在探头定位、单ping数据点分布以及ping之间的数据定位上存在一定的困难,即使经过一定的处理,二者采集的也非简单的平面图像,故二者的数据融合尚存在一定的难度。 相似文献
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HY-1/COCTS波段信息含量与波段相关性分析--以辽东湾为例 总被引：2，自引：0，他引：2
以2003年4月辽东湾的HY-1／COCTS数据为例，采用主成分分析法和相关分析法，从光谱的不同结构、主成分、相关性等方面来揭示COCTS图像的光谱信息。COCTS的10个波段中，9，10两个波段与其他几个波段相比，包含的信息较丰富。在其他的8个波段中，6，7波段的信息较为丰富，6波段对主成分的贡献大。这8个波段与9波段和10波段的相关性为负相关，表明它们间的重叠少。5波段与1波段、7波段与6波段、6波段与2波段的相关性较高，这说明这些数据间的彼此重叠较多，故在进行波段图像的假彩色合成时一般以8，4，3或8，4，1波段的组合为佳。以OIF指数来检查融合方法的可行性。 相似文献
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《Oceanic Engineering, IEEE Journal of》1997,22(1):40-46
Sector-scanning sonar systems image the sea bottom to detect objects that can be distinguished from the background structure of the sea bottom. In current systems, images are displayed and discarded as new image data become available, In this paper, a method for improving sonar detection by utilizing all images in a sequence is investigated. The proposed method requires that sonar data are acquired with a sector-scanning sonar in a side-looking configuration. It is demonstrated that these data can be used to detect observation-point-dependent changes in sea-bottom backscattering characteristics. These changes provide additional cues for discrimination that can improve the detection of objects on the sea bottom. Results of applying the method to experimental data are presented 相似文献