發(fā)布時(shí)間：2021-05-21 15:55

　　隨著各國海洋開發(fā)戰(zhàn)略不斷向深海遠(yuǎn)海推進(jìn),各種海洋活動(dòng)對(duì)海底地形探測的質(zhì)量和分辨率以及水下目標(biāo)物的精細(xì)化探測提出了更高的要求�，F(xiàn)階段在海洋測繪中用于探測海底表面地形以及目標(biāo)物的聲學(xué)測量系統(tǒng)主要有單波束、多波束測深系統(tǒng)以及側(cè)掃聲吶系統(tǒng)。單波束測深系統(tǒng)探測需要密集測線,測量效率低、成本高;相較于單波束,多波束每次探測可同時(shí)獲取整條測線上的測深數(shù)據(jù),測量效率高,但隨著水深增加,測深點(diǎn)間距隨之增大,單位面積內(nèi)測點(diǎn)分辨率快速下降,因而難以獲取高分辨率海底地形及目標(biāo)物。與測深系統(tǒng)相比,側(cè)掃聲吶可在相同掃幅寬度下獲得遠(yuǎn)高于測深系統(tǒng)分辨率的海底聲學(xué)圖像,在深海區(qū)也可以采用拖曳方式貼近海底獲得高分辨率海底地貌圖像。盡管側(cè)掃聲吶受其測量機(jī)理的制約不能直接獲取海底地形深度信息及目標(biāo)物的高度信息,但側(cè)掃聲吶圖像中隱含了大量的地形或目標(biāo)物高度信息。本論文借助圖像三維重構(gòu)技術(shù),挖掘側(cè)掃聲吶圖像中的三維信息以獲取更加豐富的地形及目標(biāo)物細(xì)節(jié)信息,為水下高分辨率、精細(xì)化探測提供一種全新的途徑。論文具體研究內(nèi)容及貢獻(xiàn)如下:側(cè)掃聲吶圖像預(yù)處理研究。針對(duì)現(xiàn)有側(cè)掃聲吶圖像存在的輻射畸變、幾何畸變和噪聲突出等問題,論文給出了 一套... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 側(cè)掃聲吶圖像三維重構(gòu)研究方法綜述
        1.2.1 陰影恢復(fù)高度法
        1.2.2 立體視覺恢復(fù)形狀法
        1.2.3 明暗恢復(fù)形狀方法
    1.3 論文研究內(nèi)容及章節(jié)安排
        1.3.1 論文的研究內(nèi)容
        1.3.2 論文的章節(jié)安排
    1.4 本章小結(jié)
2 側(cè)掃聲吶原始文件格式解析
    2.1 側(cè)掃聲吶探測原理
    2.2 側(cè)掃聲吶原始文件格式
        2.2.1 XTF文件格式
        2.2.2 DVS文件格式
    2.3 側(cè)掃聲吶數(shù)據(jù)解析軟件系統(tǒng)
    2.4 本章小結(jié)
3 側(cè)掃聲吶圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理
    3.1 海底線檢測
    3.2 增益補(bǔ)償
        3.2.1 平均振幅增益補(bǔ)償
        3.2.2 平均灰度增益補(bǔ)償
        3.2.3 自動(dòng)增益補(bǔ)償
    3.3 幾何校正
        3.3.1 斜距改正
        3.3.2 航跡處理
        3.3.3 地理編碼
    3.4 本章小結(jié)
4 基于陰影信息的水下目標(biāo)物三維重構(gòu)
    4.1 二維亮度圖生成
        4.1.1 目標(biāo)物提取
        4.1.2 偽彩色處理
    4.2 二維高度圖生成
    4.3 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換
    4.4 三維點(diǎn)云圖像生成
        4.4.1 點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取算法實(shí)現(xiàn)
        4.4.2 點(diǎn)云圖像結(jié)果與分析
    4.5 本章小結(jié)
5 基于SFS法的側(cè)掃聲吶圖像三維重構(gòu)
    5.1 海底表面反射模型
        5.1.1 Torrance-Sparrow模型
        5.1.2 后向散射系數(shù)模型
        5.1.3 朗伯模型
    5.2 SFS最小化法實(shí)現(xiàn)
        5.2.1 迭代優(yōu)化算法
        5.2.2 隨機(jī)梯度下降算法
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        5.3.1 水下地形圖像的三維重構(gòu)
        5.3.2 水下目標(biāo)物圖像的三維重構(gòu)
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    6.3 未來展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的主要研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多波束合成孔徑聲吶技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李海森,魏波,杜偉東.  測繪學(xué)報(bào). 2017(10)
[2]一種針對(duì)側(cè)掃聲納圖像的數(shù)字鑲嵌技術(shù)方法[J]. 郭軍,馬桂云,馬金鳳,王愛學(xué),易鋒,馮強(qiáng)強(qiáng).  測繪工程. 2017(06)
[3]海洋側(cè)掃聲吶探測技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 李冬,劉雷,張永合.  港口經(jīng)濟(jì). 2017(06)
[4]側(cè)掃聲吶圖像反演海底地形的一種線性算法[J]. 趙建虎,尚曉東,張紅梅.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[5]單波束水深約束的側(cè)掃聲吶圖像三維微地形反演[J]. 王愛學(xué),趙建虎,尚曉東,張紅梅.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]水深數(shù)據(jù)約束下的聲吶圖像海底地形恢復(fù)方法[J]. 趙建虎,尚曉東,張紅梅.  中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]側(cè)掃聲吶條帶數(shù)據(jù)處理及其無縫成圖[J]. 王愛學(xué),張紅梅,王曉,尚曉東.  測繪地理信息. 2017(01)
[8]精密海洋測量與數(shù)據(jù)處理技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)展[J]. 趙建虎,王愛學(xué).  海洋測繪. 2015(06)
[9]側(cè)掃聲納標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式制定及應(yīng)用[J]. 孔敏,程永壽,田先德,劉志杰,余佳.  北京測繪. 2015(03)
[10]C3D及其與傳統(tǒng)側(cè)掃聲納的比較[J]. 張濟(jì)博,潘國富,茍諍慷,丁維鳳,蔣維杰.  海洋測繪. 2013(05)

博士論文
[1]圖像邊緣檢測技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 曾俊.華中科技大學(xué) 2011

碩士論文
[1]側(cè)掃聲吶圖像鑲嵌與分割關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 許劍.東華理工大學(xué) 2017
[2]深度學(xué)習(xí)算法研究[D]. 楊強(qiáng)鵬.南京大學(xué) 2015
[3]側(cè)掃聲吶目標(biāo)探測及噪聲抑制方法分析[D]. 王玉峰.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[4]測深側(cè)掃聲納關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊玉春.中國艦船研究院 2014
[5]基于Kinect的3D室內(nèi)場景重建框架設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊鑫.西安電子科技大學(xué) 2014
[6]超聲內(nèi)鏡數(shù)字成像系統(tǒng)[D]. 李亞楠.天津大學(xué) 2014
[7]圖像高斯噪聲及椒鹽噪聲去噪算法研究[D]. 孫海英.復(fù)旦大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3199980