發(fā)布時間：2021-01-05 12:02

　　伴隨海洋信息技術的發(fā)展,海洋資源的探測與開發(fā)越來越被人們所重視。人們逐步放棄費時費力的傳統(tǒng)人工取樣方式,開始利用海底沉積物的聲學特征選用更高效的聲學遙感探測技術手段實現(xiàn)海底底質(zhì)的自動分類。通過聲學探測設備可以獲取大量的海底反向散射強度數(shù)據(jù),在此基礎上生成的海底聲學圖像可以為底質(zhì)分類提供有效可靠的數(shù)據(jù)來源,因此開發(fā)具有自動劃分底質(zhì)類型功能的數(shù)據(jù)后處理軟件就具有了重要的意義。本文圍繞基于海底聲學圖像的特征提取與分類識別方法展開研究,結(jié)合模式識別流程和軟件工程技術開發(fā)出一款底質(zhì)分類與可視化軟件。首先,結(jié)合基于聲學的海底底質(zhì)分類概念對多波束測深系統(tǒng)和側(cè)掃聲吶兩種聲學探測設備的成像原理進行闡述;其次,根據(jù)多種基于海底聲學圖像的多種特征提取與分類識別方法,重點研究了基于灰度統(tǒng)計和灰度共生矩陣的特征提取方法以及基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法的分類方法;然后,在Visual Studio 2013環(huán)境下,結(jié)合OpenGL和MFC等開發(fā)工具完成了基于海底聲學圖像的底質(zhì)分類軟件設計與實現(xiàn),包括多文檔視圖應用程序的軟件結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)獲取模塊、特征提取模塊、分類識別模塊、三維可視化模塊;最后,通過對各個模塊功能進行測試,驗... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Folk沉積物分類法三角模型

蟶⑸淝慷韌枷裉卣魈崛》擲嗍侗鷓盜販擲嘈Ч?允就?2.2 基于海底聲學圖像的底質(zhì)分類流程圖2.2 海底聲學成像技術2.2.1 多波束測深系統(tǒng)海底成像原理在海洋探測領域中最先被應用的是單波束回聲測深儀，由聲吶系統(tǒng)向下發(fā)射一個聲波到達船體正下方海底，然后記錄聲波經(jīng)海底反射回來的時間，利用往返時間可以粗略的計算出深度值，如圖 2.3 所示。該方法利用聲波在水中的傳播速度乘以聲波單程時間得到水深值，雖然原理簡單但其分辨率相對較低，也無法實現(xiàn)大規(guī)模和復雜地形的探測[42]。圖 2.3 單波束測深原理多波束測深系統(tǒng)概念的提出實現(xiàn)了寬覆蓋、高分辨、高精度的海底地形地貌一體化探測。與單波束聲吶僅能獲取正下方一個測點的深度值相比，多波束測深系統(tǒng)利用收發(fā)換能器基陣生成的相互正交的發(fā)射與接收波束，可以獲得上百個交叉波束腳印區(qū)域的海底深度數(shù)據(jù)，把測深技術從“點-線”測量變成“線-面”測量，其探測效率與質(zhì)量都大幅提高。如圖 2.4 所示，發(fā)射換能器發(fā)射垂直于航跡方向的扇形波束，接收換能器在垂直于

分類識別訓練分類效果顯示圖 2.2 基于海底聲學圖像的底質(zhì)分類流程圖像技術系統(tǒng)海底成像原理中最先被應用的是單波束回聲測深儀，由聲吶系統(tǒng)底，然后記錄聲波經(jīng)海底反射回來的時間，利用往圖 2.3 所示。該方法利用聲波在水中的傳播速度乘理簡單但其分辨率相對較低，也無法實現(xiàn)大規(guī)模和

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于多波束數(shù)據(jù)的海底底質(zhì)及地形復雜度分類研究[D]. 紀雪.國家海洋局第一海洋研究所 2017
[2]用于底質(zhì)分類的EM3000多波束測量數(shù)據(jù)處理及軟件開發(fā)[D]. 賈昌震.中國地質(zhì)大學(北京) 2015
[3]基于OpenGL的乳腺三維模型可視化軟件的設計與實現(xiàn)[D]. 龔敏.電子科技大學 2014
[4]多波束底質(zhì)分類技術的研究與軟件實現(xiàn)[D]. 蘇濤.哈爾濱工程大學 2014
[5]海底地形三維可視化技術研究[D]. 王輝.哈爾濱工程大學 2013
[6]海底底質(zhì)多波束聲學方法探測技術研究[D]. 趙旭.哈爾濱工程大學 2009
[7]多波束測深系統(tǒng)導航軟件的設計與實現(xiàn)[D]. 魏然.哈爾濱工程大學 2008
[8]聲學方法海底沉積物類型分類研究[D]. 朱艷.哈爾濱工程大學 2007



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