隨著海洋開發(fā)進(jìn)入立體開發(fā)階段，在深入開發(fā)利用傳統(tǒng)海洋資源的同時(shí)，不斷向深遠(yuǎn)海探索開發(fā)戰(zhàn)略新資源和能源，大力拓展海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間。海洋探測(cè)技術(shù)在海洋開發(fā)中的地位越來越重要，當(dāng)前結(jié)合激光的水下成像技術(shù)在海洋探測(cè)中應(yīng)用的越來越廣泛，其中對(duì)水下目標(biāo)探測(cè)是深海探測(cè)與作業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。 由于海洋環(huán)境的特殊性，水下目標(biāo)探測(cè)技術(shù)的發(fā)展面臨著水下后向散射和水對(duì)光能量的衰減等關(guān)鍵的技術(shù)難題，針對(duì)上述問題本文提出了雙激光水下目標(biāo)二維探測(cè)技術(shù),主要原理是以數(shù)字圖像處理理論為基礎(chǔ)，結(jié)合攝像機(jī)的成像原理與激光三角測(cè)距法，通過平行的雙激光對(duì)水下目標(biāo)的二維信息進(jìn)行探測(cè)。本系統(tǒng)利用激光的能量高、亮度強(qiáng)、單向性好等特性，作為探測(cè)系統(tǒng)的光源，然后綜合運(yùn)用了數(shù)字圖像處理中的圖像增強(qiáng)、圖像分割與邊緣檢測(cè)、形態(tài)學(xué)處理、區(qū)域標(biāo)記、重心提取等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水下激光光斑圖像的像素距離的特征提取，最后MATLAB軟件擬合出被測(cè)目標(biāo)二維信息與水下目標(biāo)圖像的激光光斑點(diǎn)像素距離之間的函數(shù)關(guān)系。本文中的實(shí)驗(yàn)部分主要包括空氣中的原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和實(shí)際的水下實(shí)驗(yàn)，通過以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)原理的可行性和精確度的驗(yàn)證。 本系統(tǒng)不僅原理結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，且避免了復(fù)雜的攝像系統(tǒng)標(biāo)定,在海洋資源的開發(fā)利用、水下偵察和救援工作等領(lǐng)域都有比較廣闊的應(yīng)用前景。
【學(xué)位單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類】：P714;TP391.41
【部分圖文】：

長(zhǎng)中短波、微波、可見光、紫外和X射線在海水中的衰減曲線

2圖 1-2 水中光波傳輸衰減曲線綠激光在海洋探測(cè)領(lǐng)域的作用越來越得到世界各國(guó)的術(shù)開辟了一條新的途徑。２０世紀(jì)８０年代以來，美拿大、瑞典等國(guó)家在利用激光進(jìn)行水文和海洋勘測(cè)、展了大量研究，在提高水下目標(biāo)成像對(duì)比度和探測(cè)深理論和方法，有的已經(jīng)成功獲得運(yùn)用。下目標(biāo)探測(cè)技術(shù)的三個(gè)主要研究方向：距離選通技術(shù)成像技術(shù)，對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外水下目標(biāo)探測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2 水下目標(biāo)探測(cè)的主要方法近年來，激光水下目標(biāo)探測(cè)的研究方向主要集中在以下方向：距離選通、激光線掃描、條紋管成像、載波調(diào)制、布里淵散射、偏振差分成像技術(shù)。2.1 距離選通技術(shù)距離選通技術(shù)利用的是發(fā)射器和接收器之間的分時(shí)打開，來實(shí)現(xiàn)對(duì)不同距離的目標(biāo)信息的散射光信號(hào)和反射信號(hào)的接收，發(fā)射端激光器發(fā)出激光光信號(hào)，激光信號(hào)從發(fā)射端到目標(biāo)端，然后反射到接收器端的選通攝像機(jī)的過程中，攝像機(jī)鏡頭一直保持在關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)激光信號(hào)到達(dá)接收端的選通攝像機(jī)時(shí)，攝像機(jī)同時(shí)打開然后將激光信號(hào)成像到攝像機(jī)中，這時(shí)攝像機(jī)可以接收到來自光源的所有目標(biāo)反射光線[5] [6]，距離選通技術(shù)的成像光路原理如圖 2-1 所示：

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本文編號(hào)：2833858