【摘要】：隨著人們不斷增加對海洋環(huán)境的探索,圖像作為獲取信息的重要途徑之一,水聲圖像處理也就逐漸成為研究方向,在國防軍事、民事工程方面有著重要的意義和價值。不同于光學圖像,聲納成像通常受到比較嚴重的噪聲影響,水聲圖像常常表現(xiàn)出分辨率低、對比度低、目標邊緣模糊等特點。如何有效抑制圖像噪聲是研究的重點和難點,也是正確進行后續(xù)圖像分析和理解的基礎。本文主要針對水聲圖像分辨率低、邊緣模糊特點,圍繞如何提高聲納圖像去噪性能的同時保持邊緣細節(jié)信息這一問題展開討論,以建立多種海域水聲圖像噪聲模型為基礎,對水聲圖像不同去噪方法進行研究,形成針對廣泛環(huán)境適用的能獲得較高的去噪能力和保邊能力的方法。主要研究內(nèi)容如下:環(huán)境噪聲和混響噪聲對應的聲納圖像噪聲模型建立。分別討論了不同海域中影響聲納成像的主要噪聲的形成機制和特性。根據(jù)環(huán)境噪聲模型和混響噪聲的散射模型,分別建立了服從高斯分布的聲納圖像高斯噪聲模型以及服從瑞利分布的聲納圖像乘性噪聲模型。變換域去噪方法研究。針對不同海域在變換域角度將低秩分解的去噪方法應用在聲納圖像去噪上,通過Matlab實驗仿真發(fā)現(xiàn)隨著迭代次數(shù)的增加,去噪能力增強但目標模糊不能較好維持目標的邊緣細節(jié)�？臻g域去噪方法研究。為了克服低秩分解方法對水聲圖像去噪后圖像邊緣模糊的缺點,將空間域中保邊去噪較經(jīng)典的雙邊濾波、引導濾波和加權(quán)最小二乘濾波方法應用到了不同海域聲納圖像去噪中。通過實驗仿真給出在不同海域不同噪聲方差下每種濾波方法的去噪效果圖,并通過主觀評價和客觀評價數(shù)據(jù)兩個方面對比評判三種濾波方法圖像去噪的質(zhì)量,比較分析三種濾波方法中去噪性能和保邊能力更適用于聲納圖像去噪的方法,結(jié)果顯示不同海域引導濾波更優(yōu)良的去噪能力和邊緣細節(jié)信息保持能力。改進的低秩分解方法研究。結(jié)合空間域中引導濾波良好的去噪性能和保邊能力的特性,提出了引導濾波方法和低秩分解結(jié)合起來的聲納圖像去噪方法并分析參數(shù)優(yōu)化了該方法的性能,通過實驗仿真和其他的去噪方法進行定性定量的對比分析,結(jié)果表明這種改進的去噪方法能夠克服低秩分解的缺點,在提高聲納圖像去噪性能的同時保留目標輪廓和邊緣信息,提高視覺效果。
【圖文】：

不同類型聲納圖像

海底散射空間幾何圖
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.41;U666.7

【參考文獻】

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本文編號：2593824