一种侧扫声纳图像的无缝拼接方法
一种改进的声呐图像自适应增强算法
区域类别，以进行相应的增强处理。仿真与现有算法的结果对比表明，本方法具有算法简单、易于实现等
特点 ，且增强效果可较好地满足视觉效果 的需求 。
关键词 图像增强 ； 自适应；声呐图像
保证 检测 的准确 性 。 设选 取 的 窗 口组 合 为 ，ｋ所采集到的水下声呐图像具有 对 比度低、成像质量差 、目标物与背景之间对 比度 低等特点。这些特点对后续的声呐 图像 目标检测与 识别分析等工作带来 了很大的难度 。 因此，在进行声呐 图像的判读与 目标识别等处 理之前，需要对声呐图像进行增强处理 。目 前针对 光学图像的处理算法很多 ，比如直方 图均衡【、灰 １ 】 度变换 模糊增强 以及小波变换【 ２ 】 等。而对于声呐 图像来说，增强算法的研究相对较少，在应用 中大
往也为 ０ ｎ［，这种情形下像素灰度得不到增强，而达 二 臼 口 不到理论上的增强效果。为此 ，本文提出了基于灰 度排序的增强算法，通过判断当前像素点的类别，
给 出不同的增强策略 ，方法简述如下 。 对 选 出 的滑 动 窗 口 Ｗ 内 的 像 素 点 灰度 值 Ｗ ＝１ …． 进 行 排 序 ，得 到 灰度 值 序 列 ， ｆ ， ， ２ Ｎ
马尔可夫随机场算法进行图像分割，取得 了较好的 分割效果 。但 由于声呐图像具有对比度低、成像质
量差等特点，在对声呐图像进行机器 自动判读的同 时，还应提 高声呐 图像 的视觉效果，这可有助于人 工辅助判读和决策等 。考虑到算法 的实时性等 因
素，本文提出一种 自适应声呐图像增强方法，简要 步 骤如 下 。 １ １窗 口选择 ． 在图像滤波增强算法 中，滑动窗 口的选择至关 重要 ，如 同形态学滤波中结构元的选择 ，主要涉及 窗 口尺寸和形状 。通常尺寸较大的窗口，平滑能力 较强，但对图像细节信息的破坏也较严重；而窗 口 的形状应尽可能同图像中 目标边缘信息相一致，以
浅析侧扫声呐技术在海洋测绘中的应用
浅析侧扫声呐技术在海洋测绘中的应用摘要：侧扫声呐是利用回声测深原理探测海底地貌和水下物体的设备，目前广泛应用于海洋地形调查以及探测海底礁石、沉船、管道、电缆以及各种水下目标等。
侧扫声呐具有高分辨率、高效率、低成本等优点，可以提供连续的二维海底图像，对于揭示海底地形地貌的细节和特征有重要作用。
本文旨在介绍侧扫声呐的检测原理、国内外现状、在海洋测绘中的应用以及发展趋势，为后续进行海洋侧扫声呐探测技术的研究打下基础。
关键词：侧扫声呐技术，海洋测绘，海底地形地貌探测1侧扫声呐检测原理侧扫声呐技术利用海底地物对入射声波反向散射的原理来探测海底信息，它能直观地提供海底地形地貌的声成像。
其工作原理主要包括以下几个过程：（1）声波的发射：侧扫声呐由拖鱼和船载仪器组成，拖鱼内装有发射换能器和接收换能器阵列，通过电缆与船载仪器相连。
发射换能器向左右两侧发射扇型波束，覆盖一定范围的水体和海底。
（2）声波的接收：接收换能器阵列按一定时间间隔接收水体和海底反射回来的声波信号，并将其转换为电信号传输到船载仪器。
（3）声波的处理：船载仪器对接收到的电信号进行放大、滤波、增益补偿、信噪比提高等处理，以提高信号的质量和可识别性。
（4）声波的显示：船载仪器将处理后的信号按照一定的灰度或颜色编码显示在屏幕上，形成侧扫声呐图像。
声呐图像上的每一行代表一次发射和接收的结果，每一列代表一定距离范围内的回波强度，从而反映海底地形地貌的变化。
2侧扫声呐在海洋测绘中的应用侧扫声呐由于成像分辨率高、对目标区域海底实现全覆盖扫侧，据此对海底地形地貌等进行定性分析，被广泛应用于目标探测，沉船及失事飞机等海底残骸的搜索，海底表层沉积物属性的确定以及海底地震、火山、地层的监测、水下实体结构查勘等。
下面具体介绍一下侧扫声呐在海洋测绘中的应用。
2.1海底地形地貌测量侧扫声呐可以提供连续的二维海底图像，对于揭示海底地形地貌的细节和特征有重要作用。
通过对声呐图像的解译和分析，可以识别出海底的不同类型和形态，如沙纹、基岩、岩石、锚沟等。
一种联合单波束测深的侧扫声呐海底线提取方法
一种联合单波束测深的侧扫声呐海底线提取方法库安邦;周兴华;王方旗;唐秋华【摘要】论述了侧扫声呐的成像原理,针对目前常用侧扫声呐系统数据采集的相关特性,结合实际工程应用,提出了一种联合单波束测深的侧扫声呐海底线提取新方法,以便在数据后处理时进行快速准确地斜距改正.利用实测数据验证了该方法的有效性,并与成熟商用软件的提取结果和阈值法提取结果进行对比分析,结果表明该方法具有一定的可行性和优势.【期刊名称】《海洋通报》【年(卷),期】2019(038)001【总页数】6页(P47-52)【关键词】侧扫声呐;单波束测深;海底线提取方法【作者】库安邦;周兴华;王方旗;唐秋华【作者单位】山东科技大学测绘科学与工程学院,山东青岛 266510;自然资源部第一海洋研究所,山东青岛 266061;自然资源部第一海洋研究所,山东青岛 266061;自然资源部第一海洋研究所,山东青岛 266061;自然资源部第一海洋研究所,山东青岛 266061【正文语种】中文【中图分类】P229.1侧扫声呐问世以来，经过近70年的快速发展，已逐渐成为海洋地球物理探测不可或缺的重要工具之一。
高分辨率的成像模式使其在海底光缆（潘国富等，2004）、管线检测（王雷等，2013）、地貌调查（荆少东，2012）、海洋军事（Healy et al,2015）等方面被广泛应用。
因侧扫声呐是斜距成像模式，成像的好坏是由分辨力、检测力等多个指标综合评定的（王方旗等，2017；库安邦等，2017），形成的瀑布图中间会存在所谓的“水柱区域”，水柱区域两侧较明显的边界线就是海底线（Chavez et al，2002），表征侧扫声呐拖鱼距海底的实时高度，是目标量测、斜距改正及图像灰度均衡化的重要参数（Berkson，2015），准确地检测海底线是后续正确斜距改正的关键所在，斜距改正多在数据后处理时进行，常用的侧扫声呐后处理软件Triton、SonarWiz等均可以进行海底跟踪，数据采集软件Discovery、SonarPro等也可以实现实时的海底跟踪，但有时受环境影响效果不尽如人意。
多条带侧扫声呐图像精拼接方法研究
2021年5期创新前沿科技创新与应用Technology Innovation and Application多条带侧扫声呐图像精拼接方法研究*高飞1，王晓2*，杨敬华2，张博宇2，周海波2，陈佳星2（1.青岛市勘察测绘研究院，山东青岛266032；2.江苏海洋大学海洋技术与测绘学院，江苏连云港222005）引言随着陆地资源日益枯竭，世界各国已将资源开发和利用的重点转向海洋，我国为此制定了“海洋强国”战略。
针对海洋的勘察活动日益增多，了解海底表层及浅表层结构对海洋科学研究和海洋工程建设意义重大[1]。
侧扫声呐（Side Scan Sonar ，SSS ）作为海底高分辨率图像的快速获取技术，在海洋工程建设、海底资源开发和目标探测、识别等领域应用广泛[2-7]。
由于侧扫声呐拖曳式作业和海洋中潮汐、波浪等环境影响，由测量船GNSS 坐标推算所得托鱼位置存在偏差，地理编码图像位置不准，因此，多条带编码拼接图像存在相邻条带目标错位问题；常用的国外数据处理软件诸如Isis （Triton ）、Sips （Caris ）、SonarWeb （Chesaspeake ）等，均提供地理拼接功能[8，9]，不能实现海底地貌“一张图”精细获取。
为解决此问题，Zhao等[10，11]提出了相邻条带SSS 图像SURF 特征拼接方法，为解决SURF 特征匹配耗时问题，采取了基于航迹坐标的图像分段策略，一定程度上提高了运算效率；王爱学等[12]顾及目标的局部畸变问题，给出了弹性匹配策略，实现了共视海床目标的绝对保形；郭军[13]，倪先锋[14]，侯雪[15]，伍梦[16]，潘建平[17]等也研究了相关SSS 图像SURF 特征拼接问题；但前述所有方法SURF 特征匹配耗时均不能满足大区域图像拼接程序实时处理的要求。
且传统特征拼接时，固定一幅图像，旋转变换其余条带，最远端条带图像拼接后，地理位置丢失；若存在不能特征拼接条带，也无法联合地理编码和特征实现海底地貌“一张图”精细获取。
多波束和侧扫声纳系统在海底目标探测中的应用
多波束和侧扫声纳系统在海底目标探测中的应用摘要：随着我国海洋资源的日益开发，海底目标的探测变得尤为重要。
本文介绍了多波束和侧扫声纳系统在海底目标探测中的应用，主要包括测量原理、系统组成和关键技术。
以南海某海域为例，采用多波束系统探测了海底目标的几何形态、面积、体积、深度等信息，并用侧扫声纳系统获取了目标的声学图像，对两种方式获取的数据进行了比较分析，探讨了多波束和侧扫声纳系统在海底目标探测中的优缺点。
结果表明：侧扫声纳系统更适合于海底目标探测，但侧扫声纳系统在浅海环境下的探测深度和分辨率远不及多波束系统；多波束声呐系统可以对海底目标进行三维立体成像，但存在一定的测量盲区。
关键词：多波束；侧扫声纳；数据处理；海底目标引言：多波束和侧扫声纳系统作为目前最常用的声呐设备，具有探测精度高、工作效率高、探测范围广、可多方位同时探测等优点，已广泛应用于海洋调查、海洋测绘、海洋环境监测等领域。
根据测量目的不同，多波束系统主要分为全波束声呐和侧扫声呐两类。
侧扫声呐系统工作时由侧扫声纳探头从海底发射声波，到达海底后通过换能器接收声波信号，并通过图像处理方法得到海底目标的三维成像信息。
全波束声呐系统则可以同时探测多个目标。
一、海底目标探测方法在水下目标探测中，通常使用换能器、多波束和侧扫声纳等设备，其中多波束声纳可同时探测多个目标，它通过发射和接收多个波束信号进行数据采集，并对目标进行三维成像。
侧扫声纳是利用海底的回波信号进行目标探测，它能实现对海底地形地貌的高分辨率和高精度探测。
在实际工程中，根据海底目标的特点，通常会采用多种方法综合应用于海底目标探测。
先用侧扫声纳对海底区域进行扫描测量，然后利用多波束声纳系统获取多个波束的三维数据。
数据处理后得到的数据文件包括原始数据文件、高精度航迹文件、坐标系文件和测深图像文件等。
在实际工程中，通常利用多波束系统获取某一区域的多个波束数据点，然后通过计算机软件处理得到海底地形地貌和海底目标的三维图像。
多波束侧扫声呐的设计与实现
多波束侧扫声呐的设计与实现廖小满;徐翔【摘要】针对单波束侧扫声呐在高速拖曳状态下沿方位向成像质量下降的特点,提出了多波束侧扫声呐的设计方案和硬件实现方法.可在高达20 knot的拖曳速度下保持方位向具有较高的分辨能力.【期刊名称】《电声技术》【年(卷),期】2012(036)003【总页数】7页(P47-52,65)【关键词】多波束侧扫声呐;声呐设计;高速拖曳【作者】廖小满;徐翔【作者单位】大连测控技术研究所,辽宁大连116013;大连测控技术研究所,辽宁大连116013【正文语种】中文【中图分类】TB56侧扫声呐是一种低成本的能获取海洋底部地形地貌特征的水声设备，其成像分辨能力高于多波束条带系统。
使用起来比较方便，可以拖曳于船舷或者固定安装在UUV上，在海洋勘测、海图绘制、打捞失事的沉船飞机残骸等应用中都是必不可少的设备，在军事上也常被用做探测水雷。
传统的单波束侧扫声呐探测目标的基本原理比较简单:即侧扫声呐垂直于拖曳方向形成一个窄条状波束。
该波束在方位向为窄波束，在垂直于航迹平面内为宽波束。
当声呐沿拖曳方向运动时，周期性地发射接收声脉冲以得到波束照射的一窄条海底区域回波。
把不同发射周期的回波沿拖曳方向拼接起来就形成了海底地貌图像。
当发射单频信号时，垂直于航向的距离分辨力取决于发射脉冲宽度，而沿拖曳航迹方向的分辨力取决于方位向波束宽度和拖曳速度。
当拖曳速度增大时，在一个发射周期内，声呐拖鱼沿拖曳方向行程过大，会出现相邻发射波束沿方位向空间扫描间隔过大的现象，造成成像分辨率下降［1］。
如果有长度为L的平行于拖曳方向的物体，期望的分辨率是在拖曳方向(方位向)得到N 个空间采样点，即用N个显示点表示物体。
则有式中，V是拖曳速度;L是目标物体长度;N是沿拖曳方向期望得到的目标的空间采样点数，即沿方位向用几个点表示物体;R是声呐到目标距离;C是声速。
由此可见，单波束侧扫声呐的作用距离和拖曳速度成反比，当在扫雷等需要高速拖曳运动的应用情况下，单波束侧扫声呐就不能满足需要了。
剪切波变换下的侧扫声呐图像降噪方法
剪切波变换下的侧扫声呐图像降噪方法
王磊;金绍华;崔杨;魏源
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2022(44)3
【摘要】针对侧扫声呐图像对比度低、噪声强度大特点导致的部分传统滤波方法降噪能力的不足,提出一种基于剪切波变换的侧扫声呐图像降噪方法。
首先对侧扫声呐图像进行剪切波变换,在考虑噪声水平的基础上,对剪切系数进行阈值处理,再将修正后的系数进行剪切波逆变换,重构侧扫声呐图像,实现了侧扫声呐图像的降噪。
实验结果表明,该方法相比于维纳滤波、小波滤波和非局部均值滤波等常用降噪方法,可以获取更好的图像效果,在侧扫声呐图像降噪中具有综合优势。
【总页数】6页(P129-134)
【作者】王磊;金绍华;崔杨;魏源
【作者单位】海军大连舰艇学院军事海洋与测绘系;中国人民解放军92763部队;中国人民解放军91937部队
【正文语种】中文
【中图分类】P229.3
【相关文献】
1.多条带侧扫声呐图像精拼接方法研究
2.侧扫声呐图像精处理及目标识别方法研究
3.基于SFS方法的侧扫声呐图像三维重构
4.基于C-means和FCM的侧扫声呐图像分割方法研究
5.基于分形纹理特征的侧扫声呐图像沉船识别方法研究
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侧扫声呐图像精处理及目标识别方法研究
㊀㊀第５０卷㊀第２期测㊀绘㊀学㊀报V o l．５０,N o．２㊀２０２１年２月A c t aG e o d a e t i c ae tC a r t o g r a p h i c aS i n i c a F e b r u a r y,２０２１引文格式:王晓．侧扫声呐图像精处理及目标识别方法研究[J]．测绘学报,２０２１,５０(２):２８２．D O I:１０．１１９４７/j．A G C S．２０２１．２０１９０５１７．WA N GX i a o．R e s e a r c ho n p r e c i s e p r o c e s s i n g o f s i d e s c a ns o n a r i m a g ea n do b j e c t r e c o g n i t i o n m e t h o d s[J]．A c t aG e o d a e t i c ae tC a r t o g r a p h i c aS i n i c a,２０２１,５０(２):２８２．D O I:１０．１１９４７/j．A G C S．２０２１．２０１９０５１７．侧扫声呐图像精处理及目标识别方法研究王㊀晓江苏海洋大学海洋技术与测绘学院,江苏连云港２２２００５R e s e a r c h o n p r e c i s e p r o c e s s i n g o f s i d e s c a n s o n a ri m a g e a n d o b j e c t r e c o g n i t i o nm e t h o d sW A N GX i a oS c h o o l o fM a r i n eT e c h n o l o g y a n dG e o m a t i c s,J i a n g s uO c e a nU n i v e r s i t y,L i a n y u n g a n g２２２００５,C h i n a㊀㊀侧扫声呐(s i d e s c a n s o n a r,S S S)系统,作为水下地貌图像的获取设备,因价格低廉㊁分辨率高等优点在海洋工程㊁水下目标探测和识别等领域得到了广泛的应用.而目前S S S水下目标探测和识别均依靠人工判读,效率低下且精度难以保证.据此,论文开展了侧扫声呐数据精处理及目标识别方法研究.论文的主要内容如下: (１)复杂海洋环境下海底线综合提取算法.针对传统侧扫声呐图像海底线跟踪方法存在的自动化程度低㊁精度不高和复杂海洋环境下无法实施等缺陷,提出了一种联合最后峰法㊁异常海底跟踪段修复法㊁对称性和海底地形变化渐近性原则以及卡尔曼滤波的海底线综合跟踪方法.在渤海某复杂水域开展了侧扫声呐测量和海底线跟踪试验,与单波束测深数据比较,取得了最大标准偏差为±０．１８m㊁与测深精度一致的拖鱼高度跟踪精度. (２)单条带侧扫声呐图像的辐射畸变改正方法.针对受增益㊁底质等因素影响,单条带侧扫声呐图像存在的辐射畸变问题,研究并给出了一种联合人工增益量消除㊁分离距离和波束模式影响的图像辐射畸变联合改正方法.与传统方法比较,联合改正法处理后图像熵值减小㊁P S N R增大,图像质量提高,视觉效果改善. (３)联合特征与地理编码的多条带侧扫声呐图像精拼接方法.针对侧扫声呐图像地理编码拼接带来相邻条带共视目标错位㊁特征拼接法带来地理位置整体偏移问题以及贫特征区域无法实施问题,提出了一种联合地理编码,多条带图像分组㊁分块特征拼接实现大区域海底地貌图像获取方法.试验表明,基于几何变换的分块特征匹配将传统匹配方法耗时３０s缩减到７s,满足了程序实时处理的要求;多条带图像拼接后共视特征点对平均坐标偏差从８．９１m减小到１．１７m,实现了位置统一. (４)基于扩散映射的目标探测方法.目标准确探测是目标分割和识别的基础,针对传统目标探测方法难以实现多目标及复杂地貌图像中目标准确探测问题,根据扩散映射在有效降低数据维数的同时还可寻找数据结点间有意义几何结构的优点,给出了一种基于扩散映射的侧扫声呐图像目标的准确探测方法.针对扩散映射计算效率低的缺陷,给出了图像数据随机采样计算扩散映射的方法,提高了计算效率;针对探测精度问题,提出了首先对阴影进行单阈值简单探测,随机采样时不考虑阴影位置,提高目标探测的准确性;然后基于高斯金子塔图像完成目标探测,弥补随机采样可能造成目标探测失败的问题;以此,提高了目标探测精度.试验结果表明,含多目标的侧扫声呐图像实现了目标无遗漏的准确探测,探测准确率达到１００％;沙坡地形图像中目标也可实现准确探测.研究为侧扫声呐图像提供了一种适应性强的非监督的目标准确探测方法.(５)研究了适合侧扫声呐水下沉船目标图像的特征提取方法.基于独立成分分析(i n d e p e n d e n tc o m p o n e n t a n a l y s i s,I C A)给出了最优特征提取方法;比较分析现有分类识别模型,认为A d a B o o s t分类模型最优;比较分析了A d a B o o s t算法,认为G e n t l eA d a B o o s t算法最优;在此基础上,给出了基于G e n t l eA d a B o o s t算法的沉船识别模型构建方法;最后,给出了基于精处理后的侧扫声呐瀑布图像的沉船目标识别流程.借助２５０个样本开展了试验分析,取得了９７．４３５９％的正确识别率,３．１３％的误报率且漏检率为０的识别结果;对５个不同水域侧扫声呐图像中的沉船开展了识别,取得了１００％的正确识别率,实现了不同海况㊁仪器采集所得侧扫声呐沉船目标图像的自动㊁准确识别.中图分类号:P２２９㊀㊀㊀㊀文献标识码:D文章编号:１００１Ｇ１５９５(２０２１)０２Ｇ０２８２Ｇ０１基金项目:国家自然科学基金(４１８０６１１７)收稿日期:２０１９Ｇ１２Ｇ１７作者简介:王晓(１９８５ ),男,２０１７年６月毕业于武汉大学,获工学博士学位(指导教师:赵建虎教授),研究方向为海洋测绘.A u t h o r:W A N G X i a o(１９８５ ),m a l e,r e c e i v e d h i s d o c t o r a l d e g r e ef r o m W u h a nU n i v e r s i t y o nJ u n e２０１７, m a j o r s i no c e a ns u r v e y i n g a n dm a p p i n g．EＧm a i l:w a n g x i a o＠j o u．e d u．c n。
Edgetech-4200FS-侧扫声呐简明操作手册
Edgetech 4200FS侧扫声纳简明操作手册美国劳雷工业有限公司2005，6Edgetech 4200FS 侧扫声呐简明操作手册一、系统组成Edgetech 4200FS 测扫声呐系统由以下部分组成：1．4200FS 拖鱼2．4200FS甲板处理器3．拖缆及磁力仪拖曳电缆4．G882磁力探头4200FS甲板处理器4200FS拖鱼4200FS拖鱼和G882磁力仪二、Edgetech 4200FS测扫声呐系统操作步骤(一)系统连接及启动1．打开包装箱，取出甲板单元处理器及显示器，将处理器及显示器安放在平稳的地方；2．连接处理器、显示器、轨迹球（鼠标）、键盘；3．打开4200FS拖鱼包装箱，将拖鱼轻轻放在垫有塑料泡沫的平地上；4．取出拖鱼的两片尾翼（共有4片，2片为备用），呈十字交叉互相插入；用厂家提供的内六角螺丝起子松开4200FS拖鱼尾部的尾翼固定螺丝，将呈十字交叉的2片尾翼插入拖鱼尾部的十字槽中，尾翼到位后，将固定螺丝拧紧，注意不要死拧，感觉一般拉力不会使尾翼脱落就行了。
这样，当尾翼在拖曳中被渔网等海底鄣碍物挂住时，尾翼会脱落从而保证拖鱼能安全拉出水面。
5．将拖缆的航空插头端插入甲板处理器后面的Sea Cable接头（见下图）。
拖缆插头8针脚插头磁力仪9m缆6针脚插头6．将拖缆的另一端插入拖鱼的防水接头中。
如果侧扫声呐和磁力仪要同时拖曳使用，应使用带“Y”型接头的拖缆。
“Y”型缆的一端（6针脚）插入4200FS拖鱼中，另一端（8针脚）插入磁力仪的9m拖缆中，磁力仪9m缆的另一端插入G882磁力仪的防水接头中（见上图）。
7．用卸扣将主拖缆的承重扣和拖鱼的拖曳孔相连,若磁力仪和侧扫同时使用,则将磁力仪的9m缆的拖曳终端固定在4200FS拖鱼的拖把中（见下图）。
8．检查处理器、显示器的适应电源是否是220VAC;9．将甲板处理器（PC工业计算机）前面的电源开关开启，Edgetech 4200FS的系统软件Discover 将自动启动，并进入其界面；10．将甲板单元前面的“Towfish”电源开关开启,等待 1.5-2分钟,当Discover 软件底部的“NET OFF”变为“NET ON”时,系统就准备好了。
侧扫声纳使用操作规定
侧扫声纳使用操作规定侧扫声纳是一种通过发射和接收声波来生成水下悬浮物和海底地形图像的技术。
它在海洋科学、海洋勘探、航海导航和军事作战中都有着广泛的应用。
为了保证侧扫声纳的正常运行和数据采集的准确性，需要遵循以下操作规定：1.准备工作：在使用侧扫声纳之前，必须对设备进行充分的准备工作。
首先，要确保侧扫声纳设备处于正常工作状态，无损坏和松动的部件。
然后，将设备安装到船体上，并确保设备与电源和控制系统的连接正常。
最后，根据实际情况调整设备的方向和角度，以获得最佳的声纳成像效果。
2.进行测量：在进行测量之前，需要明确测量的目标和区域。
根据测量目标的不同，可以选择不同的工作模式和参数设置。
在测量过程中，需要确保船体稳定，避免因为航行造成的波动影响数据的准确性。
同时，还需要注意在测量过程中航行速度的控制，以保证获取到的数据具有较高的分辨率和清晰度。
3.数据采集和处理：在测量完成后，需要将采集到的数据导出保存。
侧扫声纳设备通常会提供数据传输和存储功能，可以直接将数据存储到设备中，也可以通过连接外部存储设备进行存储。
在数据处理过程中，可以利用专业的声纳数据处理软件进行数据解析和分析，以获得所需的信息和图像。
4.数据分析和解读：在获得声纳数据后，需要进行数据分析和解读。
首先，可以通过调整声纳参数和图像处理技术来优化数据质量和图像清晰度。
然后，根据数据特征和模式，可以对目标进行分类和识别。
最后，可以根据数据中的信息进行地形分析、目标定位等进一步研究和应用。
5.安全注意事项：在使用侧扫声纳时，需要注意安全事项。
首先，需要确保操作人员具备相关的技术知识和操作经验。
然后，要遵守相关的安全规定，如穿着救生衣、操作设备时注意船体稳定等。
此外，还需注意设备的维护保养，及时清洁和检查设备，防止故障和损坏。
总之，侧扫声纳的使用操作规定是确保设备正常运行和数据采集准确性的基础。
遵循这些规定可以提高侧扫声纳的工作效率，获得更可靠和有效的数据和信息。
多波束声呐和侧扫声呐数据融合方法研究综述
多波束声呐和侧扫声呐数据融合方法研究综述摘要：多波束声纳系统和扫描声纳系统是海底探测的重要工具。
两者都采用声学方法，在工作原理上有异同。
本文的数据处理进行了比较分析，多波束声纳侧重于测量精度的数据处理方法，侧扫声纳主要集中在图像处理，从数据采集到数据融合方法的原理进行了深入分析，发现即使某种处理，收集并不是一个简单的平面形象，所以的数据融合是有一定难度。
关键词：多波束声呐；侧扫声呐；数据融合1引言海洋在地球上占据了71%的区域，其中包含丰富的矿产资源和生物资源，近年来，随着海洋开发活动的需求逐渐增加，电子产品的发展，计算机和其他技术成果，多波束声纳（MBES）和侧扫描声纳（SSS）和其他水下探测技术逐步提高，底部的海洋工程，已广泛应用于矿产资源调查，通过分析表面特征可以研究复杂地质和海洋水下核研究，并通过进一步分析，反射和散射信号可以用于海底沉积物分类、水下栖息地在这项研究中，都是使用声学方法，通过潜艇发射接收声波的测绘，但重点是不同的，在处理方法上存在较大差异。
本文分别对数据处理等进行了梳理，对归纳总结和融合方法进行了分析，从注册的各方面进行分析，以便以后的数据处理和融合方法可供参考。
2数据处理2.1多波束声纳处理传统多波束数据处理包括数据格式转换和阅读声速剖面数据处理、定位、数据处理、数据处理、潮流立场深度数据处理，数据处理，和网格坐标系统转换，等等。
随着现代科学技术的支持，多波束声纳系统在原深度在这个过程中，不仅可以实现速度改正，而且还有效的计算波束脚印和测深数据滤波处理，将覆盖的噪声和虚假信号。
2.2扫描声呐图像处理技术作为潜艇开发的重要基础装备，扫描声纳可以实现水下高分辨率成像，直接影响海底探测的科学性和有效性。
扫描声呐数据处理主要包括降噪和坡度校正两个方面。
距离成像、侧扫描声纳工作当传感器高从海底和系统范围可达1：10的比例，所以目标中的形象有严重的节略，褶皱的面具和顶点位移的几何失真，更基于声线跟踪法用于消除直线距离函数；侧扫声纳系统的回声在一段时间内是水下声波的矢量，它包含了各种噪声，会使声波被误判。
用于水下机器人的主动侧扫声呐图像预处理技术_高延增
第38卷 第2期2009年4月 船海工程SH IP &OCEA N ENG IN EERI NG V ol.38 N o.2A pr.2009Feature Ex traction of Ship Weld Flaw Image Based on H u p s M oment InvariantGAO Lan,ZHAO Yong -zhu,FAN Sh-i dong,LUO Wen -feng(Schoo l o f Ener gy and Po wer Eng ineer ing,Wuhan U niv ersity of T echnolog y,W uhan 430063,China)Abstract:A metho d o f flaw feature ex tractio n of ship w eld imag e based o n Hu p s mo ment invar iant w as intro duced.Ex periment show ed that H u p s mo ment invar iants picked up sat isfy geomet ric invar iance after zo om,mot ion and eddy o f image,with st rong ant-i no ise perfo rmance.T o the complex ship weld imag e flaw ,mo ment inva riants can sho w the featur e informat ion of image effectively,on a cer tain ext ent,it can be an impor tant g ist o f flaw identificatio n.Key words:moment invariants;featur e extr action;weld imag e;sample bases收稿日期:2008-09-02修回日期:2008-11-17作者简介:高延增(1982-),男,博士生。
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一种侧扫声纳图像的无缝拼接方法
发表时间：2019-07-30T16:14:56.560Z 来源：《防护工程》2019年8期作者：胡鑫玉程彬彬徐从营[导读] 本文以某湖泊实测的侧扫声纳数据为例，研究侧扫声纳图像的无缝拼接方法，对其中的关键步骤进行详细的阐述。
中国船舶重工集团有限公司第七一〇研究所湖北宜昌 443003 摘要：本文以某湖泊实测的侧扫声纳数据为例，研究侧扫声纳图像的无缝拼接方法，对其中的关键步骤进行详细的阐述。
本文先对图像进行校正，通过研究地理编码的拼接方法，提出基于共视地形的图像拼接处理，生成了大区域、无缝拼接的侧扫声纳图像。
实验验证了该方法的有效性和可行性，实验结果较理想。
关键词：侧扫声纳系统；无缝拼接；图像校正；地理编码；共视地形
1 引言
高分辨率声纳图像对水底地形构建、水下小目标探测及底质判别都有着重要作用，受尺寸影响，多波束图像分辨率有限，而侧扫声纳就以其高精度、高效率、高分辨率的特点成为获取水下图像的主要设备。
为获得水下大范围地形地貌，需要对侧扫声纳图像进行拼接和镶嵌。
原始侧扫声纳瀑布图按时间序列堆叠，没有结合地理信息；由于航行器姿态、风浪、海流等因素影响，侧扫声纳记录位置信息时存在一定误差；声波强度随距离加大产生的扩展损失和吸收损失使图像存在灰度畸变；而受航速和航向变化的影响，图像也存在几何畸变，给图像的无缝拼接带来困难。
2 声纳图像拼接流程
侧扫声纳图像的无缝拼接主要分为以下步骤：①原始数据的读取：提取出原始数据和辅助信息；②斜距改正：利用高度信息消除由于声波波束倾斜造成的数据横移，削弱图像横向畸变；③图像增强：调整机器自动增益后的灰度不均衡；④航速校正：消除由于航行体速度变化引起的图像纵向畸变；⑤地理编码与重采样：将瀑布图映射到具有地理信息的图像中；⑥图像拼接：将多条侧扫条带图像拼接成大比例高精度的图像。
3 研究方法
3.1 侧扫声纳数据读取
本文利用Edgetech公司的侧扫声纳扫测某湖泊，对原始数据进行处理。
通过检测文本文件头，得到数据类型和有效数据长度，对文件头后的数据及侧扫声纳回波强度信息进行提取，得到原始数据和辅助信息（包含航行体的位置、姿态、速度和时间等）。
3.2 斜距改正
其中，代表采样点到声呐的平面距离，为可调参数。
图6 速度校正前图7 速度校正后 3.5 地理编码与重采样
侧扫声纳瀑布图是以潜航体航迹为纵轴，扫描线为横轴的时间序列图像，没有结合采样点的地理坐标，我们通过像素地理编码将侧扫图像映射到具有地理信息的图像中，便于后续拼接。
3.5.1航迹处理
经过读取JSF文件发现，扫描线的采样频率比GPS位置信息记录的频率大，此时会出现多个航迹点经纬度相同的情况。
为了提高位置信息的精度，我们要对航迹进行内插。
由于Gavia自动记录直航段数据，潜航体相对速度稳定，本文采用线性内插的方法，得出每ping真实的航迹点位置信息。
3.5.2坐标计算
图8 声纳扫描模式
如图9，形成经纬度范围可知的图像。
辨率较高，各种地形地貌清晰可辨。