基于小波分析的多波束声呐图像角度响应改正方法

作者

朱正任冯成凯徐琪尧韩冰付桂合阳凡林
单位

山东科技大学测绘与空间信息学院海岛（礁）测绘技术国家测绘地理信息局重点实验室
摘要

多波束声呐图像在海底底质分类中具有重要应用,而角度响应（angular response,AR）对多波束声呐图像的影响较大,给声呐图像的判读带来了困难。为此,针对多波束角度响应曲线具有非平稳离散随机信号的特点,提出一种基于小波分析的多波束声呐图像角度响应改正方法。首先,将AR曲线进行小波分解,获得长波项和短波项;然后,分别绘制长波项和短波项的三维概率密度图,通过短波项的三维概率密度图获得小波分解的最优参数,通过长波项的三维概率密度图对多波束条带进行同底质区域的划分;最后,在同底质区域下进行长波项的AR改正,将改正后的长波项和短波项进行信号重构,获得高质量的多波束声呐图像。实验分析表明,该方法在保留原始细节的基础上,有效削弱了角度响应对声呐图像的影响,对多波束声呐图像处理具有参考和应用价值。
关键词

多波束反向散射强度小波分析三维概率密度角度响应
基金项目(Foundation)

国家重点研发计划项目（2018YFF0212203,2017YFC1405006,2018YFC1405900,2016YFC1401210）；山东省重点研发计划项目（2018GHY115002）；
文章目录

1 角度响应曲线的小波分解及其三维概率密度表示
1.1 角度响应曲线的小波分解
1.2 短波项三维概率密度图及其特点
1.3 长波项三维概率密度图及其特点
2 多波束声呐图像角度响应改正方法
2.1 最优小波分解参数的获取
2.2 多波束条带同底质区域划分
2.3 长波项的AR改正及强度信号重构
3 实验与分析
4 结论
引用格式

朱正任,冯成凯,徐琪尧,韩冰,付桂合,阳凡林.基于小波分析的多波束声呐图像角度响应改正方法[J].山东科技大学学报(自然科学版),2021,40(02):31-40.
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