基于小波分析的多波束声呐图像角度响应改正方法

朱正任; 冯成凯; 徐琪尧; 韩冰; 付桂合; 阳凡林

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2021.02.004

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2021, Vol. 40 ›› Issue (02) : 31 -40. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2021.02.004

基于小波分析的多波束声呐图像角度响应改正方法

朱正任, 冯成凯, 徐琪尧, 韩冰, 付桂合, 阳凡林

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摘要

多波束声呐图像在海底底质分类中具有重要应用,而角度响应(angular response,AR)对多波束声呐图像的影响较大,给声呐图像的判读带来了困难。为此,针对多波束角度响应曲线具有非平稳离散随机信号的特点,提出一种基于小波分析的多波束声呐图像角度响应改正方法。首先,将AR曲线进行小波分解,获得长波项和短波项;然后,分别绘制长波项和短波项的三维概率密度图,通过短波项的三维概率密度图获得小波分解的最优参数,通过长波项的三维概率密度图对多波束条带进行同底质区域的划分;最后,在同底质区域下进行长波项的AR改正,将改正后的长波项和短波项进行信号重构,获得高质量的多波束声呐图像。实验分析表明,该方法在保留原始细节的基础上,有效削弱了角度响应对声呐图像的影响,对多波束声呐图像处理具有参考和应用价值。