基于图像轮廓追踪的蛙人目标自动检测算法研究

针对城市港口警戒声呐图像具有对比度模糊、背景目标复杂、混响干扰多的特点,研究一种港口声呐图像中蛙人目标的自动检测算法。首先通过累计波束形成和抗混响处理输出后的结果,形成各方位角上的时间-距离图像,其次通过帧图动态门限分档幅度判决、两维积分幅度判决、边缘缝补处理以降低噪声干扰对图像质量的影响,然后采用特征轮廓追踪法自动检测不同类型图像目标,最终将不同方位上的检测结果汇总到方位-距离图像中,获得蛙人目标运动轨迹。仿真结果表明:该方法能有效的自动检测港口声呐图像中蛙人目标,有较好的工程应用价值。

一种基于最大熵分割和特征联合判别的图像目标自动报警方法

由于SAS海底成像中含有众多假目标,影响自动报警,因此提出了一种基于最大熵分割和目标形状特征判别的SAS图像目标自动报警算法。首先通过图像的水、底分离,利用最大熵原理的双阈值分割法实现可疑目标初步检测,然后根据不同类型目标构造相应的结构元,通过腐蚀膨胀操作实现可疑目标的二次检测,最后通过目标的形状特征判别,实现目标自动报警。实际数据处理结果表明,该算法能够有效实现SAS图像球目标和柱状目标的自动报警。

合成孔径声呐分裂阵相位相干测高方法

利用合成孔径声呐可以获得高分辨力地貌或目标成像,在合成孔径基础上进一步采用分裂阵相位相干测高方法可以获得地貌或目标的三维成像。分析论证合成孔径中分裂阵相位相干测高的原理,在影响测高误差的诸多参数中着重针对相位差测量的因素进行了分析,并进行了仿真研究。仿真研究结果表明:利用小尺度合成孔径声呐进行三维成像的测高精度可达到目标水平距离的1%。

单快拍约束优化的高分辨方位谱估计技术

研究了一种新型单快拍高分辨方位谱估计技术。利用柯西-高斯信号模型,将方位谱表示成一个正则化的空域傅里叶变换约束优化问题,寻求目标在空间中的稀疏分布特征,在单快拍内实现高分辨方位谱估计,且无需解相干即可分辨相干源。进一步提出一种不依赖于模型参数的谱估计器,以提高算法的稳健性。仿真和水下三维成像海试数据分析表明,本文方法能有效改善目标方位分辨力。

声速误差对SAS方位分辨率的影响研究

声速误差是制约SAS分辨率提高的重要因素,理论分析了声速测量误差和声速梯度对合成孔径声呐方位分辨率的影响,研究指出声速测量误差引起的方位分辨率降低量,随探测斜距近似线性增大;声速梯度引起的降低量,随探测深度近似二次方增大,并作仿真验证。

RPC改进算法用于合成孔径声呐运动补偿

冗余相位中心(Redundant Phase Center-RPC)算法是合成孔径声呐系统中一种快速运动补偿方法,相位差估计是冗余相位中心算法核心。合成孔径声呐试验数据结果表明,样本延时很难精确估计。给出一种宽带信号相位差估计方法,减少了模糊相位误差的影响,并在处理中移除RPC估计器的线性分量,提高了RPC算法估计性能。改进的RPC算法在湖试数据处理中取得较好运动补偿效果。