基于盖氏圆准则的相关信源数估计研究

针对均匀线阵提出了一种适用于小阵列去相关处理的盖氏圆准则应用方法。这种方法使盖氏圆准则在不减少阵列有效孔径的前提下,仍然可以对有相关性的信源数得到准确估计。从理论上证明了这个方法的可行性,并且把这个方法运用到浅水高分辨率测深侧扫声纳对附近船只尾流干扰信号的检测中,取得了比较好的效果。     

基于IDL语言实现侧扫声纳图像可视化及预处理

阐述了IDL(Interactive Data Language)语言的图像处理优点,介绍了侧扫声纳XTF格式数据的特点,利用IDL语言开发了集图像可视化、格式转换、图像校正和预处理于一体的侧扫声纳图像预处理软件。结果表明,该语言面向矩阵的特性和强大的图像处理能力减小了开发的复杂性,缩短了开发周期,对国内声纳图像处理软件开发有一定参考价值。     

侧扫声纳图像分割中种子区域获取方法

研究了一种基于区域增长的侧扫声纳图像感兴趣区域提取方法。该方法利用边缘检测算子提取侧扫声纳图像的目标影阴区的种子区域,利用阈值分割方法提取目标亮区的种子区域,采用Haralick与Shapiro提出的相似准则进行区域增长,提取感兴趣区域。从处理结果看,该方法对某些类型的侧扫声纳图像的感兴趣区域提取有较好的效果,而且种子区域的引入大大缩短了处理时间。     

基于图像频域方向模板的目标检测方法

运用傅里叶分析方法,利用水平方向、垂直方向、45°方向和135°方向直线的频域模板对侧扫声纳图像在4个方向上进行投影分解,根据子图像在4个方向上投影的能量和,设定门限判断有无目标,并粗略估计目标的位置。实验结果证明,该方法对于纹理较强的侧扫声纳图像中感兴趣区域(目标)的检测有较好的效果。     

结合空间信息的模糊聚类侧扫声纳图像分割

目的 针对侧扫声纳图像具有背景复杂、噪声污染重等特点,提出一种结合空间信息的模糊聚类分割算法(FCM),以提高侧扫声纳图像的分割精度和分割速度。方法 采用结合组合邻域中值滤波的FCM算法,首先选取正十字邻域和斜十字邻域,分别计算两个邻域内的像素灰度中值;然后,结合其中的较小值,引入惩罚项,得到融合灰度信息和空间信息的灰度值;最后,对融合后的灰度图像进行FCM分割。结果 利用该算法对不同尺寸和不同目标的侧扫声纳图像进行分割,并将分割结果与其他5种聚类算法的分割结果进行比较,对比分析每种算法的分割精度和运算时间。结合中值滤波的FCM算法的分割精度和运算时间均优于传统的FCM算法和结合均值滤波的FCM算法,其中结合组合邻域中值滤波的FCM算法的运算速度较快,分割精度略高于结合传统中值滤波的FCM算法。结论 结合组合邻域中值滤波的FCM算法在对侧扫声纳图像进行分割时,具有较强的抗噪性、实时性和较强的边缘保持能力。     

带通采样在高分辨率图像声纳中的应用

介绍了带通采样技术在高分辨率图像声纳中的应用;首先阐述了带通采样定理以及采样率的选取原则,然后从多波束图像声纳的原理出发,给出了基于带通采样的数字波束形成方法;仿真和湖上试验表明了这种方法的可行性以及工程实现的有效性。     

声纳“酷装”巧输入——中文之星声位笔试用手记

前不久上网溜达，得知中关村的老牌子中文之星，也推出了一款手写输入产品———声位笔，据说装备了“潜艇级”的声纳技术，能实现与电脑的即时交互输入，并对手写笔迹进行保存、修改和打印，这与TabletPC宣扬的功能颇有几分相似，但价格可平易近人多了，只需９６０元。无须多言，周末赶紧到中关村抱了一套回家，体验一下“声纳”的感觉。打开包装，声位笔的主要部件全部展现在面前，包括手写笔（外型同我们平常用的笔一般大小，而笔芯就是普通的圆珠笔芯）、信号接收座（一个黑色夹子，这就是“声纳”所在的核心部件了，以下简称信号夹）…     

多小波变换在声纳图像降噪中的应用研究

与普通光学图像相比,声纳图像受到噪声污染更加严重,为了更好的去除侧扫声纳图像噪声,提高图像质量,保持图像原始信息,该文通过将图像变换到多小波域,结合热传导方程的差分格式与图像的分形维数,提出了一种声纳图像软阈值去噪算法,并将该算法与单小波去噪算法做了比较．该算法只需要含噪图像本身,不需要任何其它先验知识,是一种自适应的去噪算法．仿真试验表明,与单小波去噪算法相比,该算法具有更好的去噪效果,同时较好的保持了声纳图像的原始信息．     

侧扫声纳图像的NSCT域模极大值边缘检测

侧扫声纳图像边缘检测较困难,为此,提出一种针对该图像特点的多尺度边缘检测方法。对侧扫声纳图像进行非下采样Contourlet变换(NSCT)分解,根据斑点噪声在NSCT域的分布特点,进行局部自适应去噪。通过各方向子带沿边缘方向的插值和非极大值抑制寻找模极大值点。通过类内方差最小化法自适应确定阈值,由阈值处理得到各子带的边缘。经边缘融合实现完整的边缘图。实验结果表明,该方法具有边缘检测完整、定位准确、伪边缘点少等优点。     

多波束声纳图像处理关键技术的研究

海底地形地貌探测是海洋资源开发和工程建设的基础,多波束声纳图像是反映水下地形地貌的重要手段,对其处理技术的研究具有重要意义。文中介绍了多波束声纳图像的形成原理及其特点,分析了影响多波束声纳图像的主要因素,从回波强度数据修正、声纳图像的生成和声纳图像改正三个方面,对多波束声纳图像处理的关键技术进行了详细介绍。总结和分析了目前国内外多波束声纳图像主要处理技术的研究现状和发展趋势,提出了研究多波束声纳图像处理技术的若干建议。     

基于PCNN的声纳图像纹理特征提取

对声纳图像的纹理特性进行了研究,根据相同灰度值的空间分布具有唯一性这个特点,将其作为图像纹理的表征.利用脉冲耦合神经网络(PCNN)简化模型得到对应于不同灰度值的二值图像序列,计算序列中每幅图像的方差,使其转化为一维的特征矢量用于侧扫声纳图像的识别,取得了很高的识别率.随后大量的自然纹理图像样本对该算法加以验证.实验结果表明,该方法提取的图像特征具有旋转不变性,能够获得高识别率,适用于实时的声纳系统.     

最小方差谱估计算法的改进及应用

最小方差谱估计方法（MVM）是声纳信号波达方向估计中一种十分重要的方法,然而工程实际应用中在小快拍数和低信噪比的场合最小方差谱估计方法的估计性能会受到很大影响。提出的基于时空相关信号协方差矩阵的最小方差谱估计算法（MVM Based on Time-Space Correlation Matrix）利用噪声在空间和时间上的相关性比较弱的特点大大改善了MVM在小快拍数和低信噪比场合的估计性能。基于时空相关信号协方差矩阵的最小方差谱估计算法应用到浅水高分辨率测深侧扫声纳的波达方向估计中,取得了比原始信号协方差矩阵的最小方差谱估计算法更好的效果。算法中的时空相关信号协方差矩阵构成方法在波达方向估计中有广泛的应用价值。     

基于图像的多接收元合成孔径声纳运动补偿方法

多接收元合成孔径声纳成像是当前研究的热点问题,偏航和侧摆是影响多接收元合成孔径声纳成像质量的关键因素。建立了多接收元合成孔径声纳偏航和侧摆运动误差的几何模型,提出了一种基于图像估计偏航和侧摆的新方法。该方法允许声纳系统以满足空间采样理论的最大速度运行,利用强点目标的每个脉冲回波数据的成像结果估计偏航和侧摆。计算机仿真结果表明新算法有效地估计出了偏航和侧摆,提高了成像质量,明确地确定出了目标的位置。     

潜艇声纳的训练仿真

声纳是潜艇重要的观通和侦察设备,该文是在分析声纳工作原理的基础上,介绍了潜艇声纳的仿真原理和技术实现途径,并对其中的一些关键问题进行了研究,给出了仿真结果。     

天然气集输管道监测系统的研究与应用

提出利用声纳技术,研制天然气集输管道监测系统.首先对声纳技术进行了简要的介绍,接着对以声纳技术为基础的天然气集输管道监测系统的原理、结构组成、功能及现场安装进行了详细论述.最后指出该系统在安装和使用过程中需要注意的问题.     

基于PIC16C74的深海声纳式高度计设计

深海声纳式高度计是装备在深海探测设备上的回声测深装置.本文在对声纳测距原理及水声换能器参数进行研究分析的基础上,提出并设计了基于PICI6C74处理器芯片的传感器电路系统.该系统配合深海探测设备的水下嵌入式系统,可实时探测设备距海底高度.系统的陆地水池试验给出了良好的结果.     

相关测速声呐软硬件系统设计

相关测速声纳是利用“波形不变性”原理的测速声纳,其通过对回波的理论时空相关函数和数据时空相关函数进行最小二乘拟合或其他优化算法来解算载体速度.搭建一套功能完善、运行稳定、性能可靠的软硬件系统,是相关测速声纳研制工作的最重要环节.软硬件系统的可靠性和稳定性为验证相关测速理论提供了基本保障,是相关测速技术走向应用的关键.本文研究相关测速声纳软硬件系统的组成结构及设计方法,对于硬件系统和组成软件系统的三部分软件分别进行介绍.     

基于CVI+FPGA的声纳目标回波模拟器研制

在对声纳目标回波模拟器的数学模型、目标回波模型和混响模型研究的基础上，研制了一种基于CVI+FPGA的声纳目标回波模拟器，该模拟器能够产生主/被动声纳测试、定检所需的主/被动声纳回波信号。目标回波信号包括主动声纳、目标发射噪声、海杂波等信号，并以声信号的形式输出。通过性能测试及与实际声纳系统联试，证明该模拟器达到了设计功能和性能指标要求，介绍了声纳目标回波模拟器的数学模型、系统硬件和软件的实现方法。     

数字图像声纳的数据采集与处理系统

对新型数字图像声纳系统中的高速多通道数据采集与信号处理部分的硬件设计和工作原理进行了论述。简述了数字成像声纳的工作原理．并提出了与成像声纳工作方式相适应的数据采集、缓存、传输和处理方案。详细讨论了多通道并行数据采集、缓存的机制．以及利用光纤进行远距离高速数据传输的实现方法和基于TMS320C6701的高速数字信号处理机的硬件设计和任务分配方法。     

水面舰艇编队拖曳声纳舰阵位配置及行动方法

研究水面舰艇编队优化问题,由于潜艇对水面舰艇编队构成严重威胁,为有效保护舰艇安全,选择声纳舰的位置十分重要.拖曳声纳舰作为水面舰艇编队主要对潜警戒信号,对阵位配置及行动方法对编队的反潜效能影响巨大.针对水面舰艇编队航渡中近程拖曳声纳舰的阵位配置问题,提出了一种方法.通过对舰艇编队反潜警戒区的划分,总结了拖曳声纳舰阵位配置原则,建立了关于拖曳声纳舰阵位的模型,仿真计算了各种参数对拖曳声纳舰阵位的影响,并提出了拖曳声纳舰“蛙跳”行动的方法,并进行仿真.结果表明,方法有效,为指挥员编队决策提供了参考依据.