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极坐标系快速反卷积高分辨声图测量方法
1
作者 孙大军 黄天凤 +1 位作者 梅继丹 崔文婷 《声学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期967-978,共12页
二维反卷积声图测量中点扩散函数(PSF)的二维移变性导致算法计算量较大,为此提出了一种极坐标系下方位、距离分离降维处理的快速反卷积声图测量方法。该方法将二维移变反卷积运算转换为两次一维反卷积运算,同时利用方位维反卷积具有近... 二维反卷积声图测量中点扩散函数(PSF)的二维移变性导致算法计算量较大,为此提出了一种极坐标系下方位、距离分离降维处理的快速反卷积声图测量方法。该方法将二维移变反卷积运算转换为两次一维反卷积运算,同时利用方位维反卷积具有近似一维空域移不变特点,采用移不变模型进行计算,仅对距离维进行一维移变反卷积运算,从而减少算法的PSF存储空间和计算量。仿真和实验数据处理结果表明,所提方法显著降低了计算量,且与原二维移变模型反卷积声图测量方法的性能相近。 展开更多
关键词 声图测量 无源定位 聚焦波束形成 反卷积快速算法
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侧扫声纳声图判别 被引量：21
2
作者 许枫 丛鸿文 《海洋测绘》 2001年第1期58-61,共4页
侧扫纳最终的扫测结果是以声图的形式呈现在使用者面前,而声图与平时我们大家所熟悉的照片有很大的不同,不能反映物体的真实形状,只能用灰度来反映物体的强与弱,所以在实际应用中,大家感到最困难的是声图的判读,特别是对刚接触侧扫声纳... 侧扫纳最终的扫测结果是以声图的形式呈现在使用者面前,而声图与平时我们大家所熟悉的照片有很大的不同,不能反映物体的真实形状,只能用灰度来反映物体的强与弱,所以在实际应用中,大家感到最困难的是声图的判读,特别是对刚接触侧扫声纳的使用人员来说,声图判读更是一件棘手的事.其实任何事物都有其规律,我们只要了解声图形成、结构和特点,掌握声图判别的基本方法,通过实践,大家都可以成为一个判图的高手. 展开更多
关键词 声图 判读特征 比例尺 目标图像 量具 灰度图像 声图图像 侧扫声纳
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一种声图直航段数据自动提取及镶嵌的方法 被引量：1
3
作者 江泽林 张鹏飞 +2 位作者 翟厚曦 刘维 刘纪元 《应用声学》 CSCD 北大核心 2015年第4期333-338,共6页
声图镶嵌是利用成像声纳获得声图进行测深、水下地形地貌测绘的重要应用方向。常见的成像声纳多要求声纳载体做直线运动,而实际应用中载体有大量转弯的情况。为此提出了一种声图直航段数据自动提取方法,该方法首先利用Douglas-Peucker... 声图镶嵌是利用成像声纳获得声图进行测深、水下地形地貌测绘的重要应用方向。常见的成像声纳多要求声纳载体做直线运动,而实际应用中载体有大量转弯的情况。为此提出了一种声图直航段数据自动提取方法,该方法首先利用Douglas-Peucker算法对声纳航迹进行抽稀处理,之后利用相邻抽稀点之间的距离判断数据是否为直航段,最后将直航段图像提取出来。获得直航段数据后,利用地理信息对声图进行镶嵌处理。对千岛湖湖底地貌图像进行了处理,获得了较好的镶嵌结果。 展开更多
关键词 声图镶嵌 直航段声图 Douglas—Peucker算法
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声图测量及定位海试研究 被引量：16
4
作者 余赟 梅继丹 +2 位作者 翟春萍 惠娟 惠俊英 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期103-109,共7页
声图测量技术是一种高精度的近场被动定位技术,可以测量平台辐射源分布声像,确定目标辐射亮点的位置。进行了声图测量海试,并通过处理和分析海试数据,验证了该技术的可行性和实用性。研究结果表明:基于45 m长的10元等距线阵,该定位技术... 声图测量技术是一种高精度的近场被动定位技术,可以测量平台辐射源分布声像,确定目标辐射亮点的位置。进行了声图测量海试,并通过处理和分析海试数据,验证了该技术的可行性和实用性。研究结果表明:基于45 m长的10元等距线阵,该定位技术至少在200 m内可达到米级的测量精度,且该测量方法十分稳健;在近场,普通船舶在高频(2～10 kHz)仍可以被看作是单亮点的,双体船双桨同时工作时是双亮点的。 展开更多
关键词 被动定位技术 测量技术 海试 声图 目标辐射 测量平台 测量精度 测量方法
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水平阵聚焦波束形成声图定位算法研究 被引量：21
5
作者 梅继丹 惠俊英 惠娟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期773-778,共6页
为解决一些特定情况下需要的近场高精度定位问题提出了聚焦波束形成声图定位法.该方法根据测量区内不同位置对各阵元接收信号进行球面波补偿,获得目标声源的分布.根据声图来给出目标方位,距离进行定位.为了减少计算量,先测量目标方位,... 为解决一些特定情况下需要的近场高精度定位问题提出了聚焦波束形成声图定位法.该方法根据测量区内不同位置对各阵元接收信号进行球面波补偿,获得目标声源的分布.根据声图来给出目标方位,距离进行定位.为了减少计算量,先测量目标方位,然后只对该方位附近小角度进行扫描.利用分频段综合的方法抑制由阵型引起的声干涉.经研究表明,该算法能够给出水下目标声源的二维声图并对近场目标进行高精度定位. 展开更多
关键词 聚焦波束形成 声图定位 方位估计 声干涉 分频
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聚焦波束形成声图近场被动定位技术仿真研究 被引量：32
6
作者 梅继丹 惠俊英 惠娟 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1328-1333,共6页
介绍了一种近场高精度被动定位方法——聚焦波束形成声图定位。针对全方位扫描声图定位计算量大的问题,提出了先利用中阵测向再对测得方位附近小角度进行扫描的方法,可有效减少计算量;针对单一频段存在声干涉现象提出了分频段融合的方法... 介绍了一种近场高精度被动定位方法——聚焦波束形成声图定位。针对全方位扫描声图定位计算量大的问题,提出了先利用中阵测向再对测得方位附近小角度进行扫描的方法,可有效减少计算量;针对单一频段存在声干涉现象提出了分频段融合的方法,可有效抑制因阵形产生的声干涉,降低声图旁瓣;为了克服多途干涉对声图质量的影响,分别采用了虚拟时间反转镜和虚阵抗多途测量技术,均能很好地抑制多途。以水平线阵为模型的仿真结果表明,聚焦波束形成技术能够实现被动目标的近场高精度定位。 展开更多
关键词 聚焦波束形成 声图定位 分频 虚拟时间反转镜 虚阵
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数字化实时声图仪的声图计算方案 被引量：1
7
作者 田利民 汪利川 《应用声学》 CSCD 1993年第5期36-38,共3页
数据采集、声图计算和声图显示三者的实时处理是数字化实时声图仪的关键技术和主要功能.本文介绍在386微机上加装高速信号处理板完成FFT运算、功率谱计算和声图灰度量化等功能的方案设计.
关键词 语音 微机 声图仪 声图 计算
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侧扫声图镶嵌技术分析 被引量：4
8
作者 冯京 赵铁虎 +1 位作者 杨源 褚宏宪 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2014年第9期66-69,共4页
以山东荣成近海实测侧扫声呐数据为例,利用CODA镶嵌软件制作该区侧扫声呐数据镶嵌图,并对声图增强处理、海底追踪精度分析、声图重叠区处理3个关键点作了详细分析,发现声图增强处理可有效均衡声图灰度,提高镶嵌声图分辨率;海底追踪精度... 以山东荣成近海实测侧扫声呐数据为例,利用CODA镶嵌软件制作该区侧扫声呐数据镶嵌图,并对声图增强处理、海底追踪精度分析、声图重叠区处理3个关键点作了详细分析,发现声图增强处理可有效均衡声图灰度,提高镶嵌声图分辨率;海底追踪精度越高,侧扫声图左右通道的拼合度就越高,镶嵌声图连续性也就越好;声图重叠区处理可有效减小拼接痕迹,提高镶嵌声图的质量。通过对侧扫镶嵌声图制作效果的分析,发现侧扫声图镶嵌技术可提高海底目标物的分辨率及连续性,是区域性海底地貌研究的有效方法之一。 展开更多
关键词 侧扫声图 镶嵌 CODA软件 海砂
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侧扫声纳系统声图几何失真分析及其改正方法 被引量：2
9
作者 熊传梁 夏伟 +1 位作者 孙新轩 刘雁春 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第5期637-641,共5页
针对侧扫声纳系统声图中的几何失真问题,通过拖鱼坐标系的七参数模型,分析了侧扫声纳系统拖鱼姿态、速度、升沉及声线弯曲对侧扫声纳声图造成的几何失真,建立了声图中拖鱼姿态改正、船速和升沉改正以及声线弯曲改正模型,并分析模型误差... 针对侧扫声纳系统声图中的几何失真问题,通过拖鱼坐标系的七参数模型,分析了侧扫声纳系统拖鱼姿态、速度、升沉及声线弯曲对侧扫声纳声图造成的几何失真,建立了声图中拖鱼姿态改正、船速和升沉改正以及声线弯曲改正模型,并分析模型误差.研究结果表明:所用模型可有效改善声图的几何形变,模型误差小,对水下目标探测具有一定的理论和实践意义. 展开更多
关键词 侧扫声纳 声图 几何失真 七参数 拖鱼姿态 船速 升沉 声线弯曲
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近场MVDR聚焦波束扫描声图定位方法研究 被引量：3
10
作者 王川 梅继丹 +1 位作者 孙磊 常哲 《海洋技术》 北大核心 2010年第2期56-59,共4页
声图测量技术是一种适用于近场的高精度被动定位技术,可以用来测量舰船辐射噪声源位置的空间分布。声图测量的核心算法是聚焦波束形成。算法的分辨力与阵长、信号处理频段以及目标距离有关。当阵长一定、测量区范围给定时,算法对低频声... 声图测量技术是一种适用于近场的高精度被动定位技术,可以用来测量舰船辐射噪声源位置的空间分布。声图测量的核心算法是聚焦波束形成。算法的分辨力与阵长、信号处理频段以及目标距离有关。当阵长一定、测量区范围给定时,算法对低频声源的分辨力较差。MVDR波束形成法可较常规波束形成获得更高的分辨力,降低旁瓣。采用MVDR与聚焦波束形成相结合的方法可提高对舰船各部位辐射噪声源的分辨力。 展开更多
关键词 水声定位 聚焦波束形成 声图定位 近场MVDR
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复域压缩感知近场声图测量方法 被引量：1
11
作者 陈新华 郑恩明 +2 位作者 李嶷 杨鹤 周权斌 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1735-1743,共9页
针对频域压缩感知近场声图测量方法性能下降的问题,基于阵列信号处理中相移与时延关系,按近场扫描位置在复域对各通道数据进行时延补偿和相关处理,建立复域感知矩阵和观测序列构建方法,提出复域感知矩阵近场声图测量模型。以数值仿真和... 针对频域压缩感知近场声图测量方法性能下降的问题,基于阵列信号处理中相移与时延关系,按近场扫描位置在复域对各通道数据进行时延补偿和相关处理,建立复域感知矩阵和观测序列构建方法,提出复域感知矩阵近场声图测量模型。以数值仿真和某近场目标定位试验中测得数据为案例,将该模型与频域压缩感知模型处理结果进行对比。结果表明,相比频域压缩感知方法,通过改变观测序列和感知矩阵构建方式,最低信噪比的适应性得到近10lgM dB(M为通道数)的提升,提高了近场声图测量性能。 展开更多
关键词 阵列信号处理 近场声图测量 复域压缩感知 感知矩阵
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温跃层对侧扫声纳测量声图的影响 被引量：1
12
作者 肖付民 王琪 暴景阳 《海洋测绘》 1997年第2期11-15,共5页
本文通过对实测数据的理论计算,分析了海水温跃层对侧扫声纳测量声图的影响,同时阐述了实测水温数据的预处理对侧扫声纳测量的重要性。
关键词 声图 折射 温跃层
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利用空间填充曲线和灰度分布估计的声图分割
13
作者 杨海东 孙正凯 《声学技术》 CSCD 北大核心 2019年第6期691-697,共7页
针对声图中的目标分割问题,提出了一种利用空间填充曲线和灰度分布估计的声图目标分割方法。该方法首先利用空间填充曲线将声图由二维矩阵变换为一维向量;其次在一维空间下进行滤波、灰度分布估计、阈值计算、分割处理;最后将分割后的... 针对声图中的目标分割问题,提出了一种利用空间填充曲线和灰度分布估计的声图目标分割方法。该方法首先利用空间填充曲线将声图由二维矩阵变换为一维向量;其次在一维空间下进行滤波、灰度分布估计、阈值计算、分割处理;最后将分割后的一维向量逆变换为二维矩阵,得到目标分割结果。实际的声图处理验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 声图目标分割 空间填充曲线 灰度分布估计
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一种实时水下声图象的获取、处理和自动识别系统
14
作者 桑恩方 刘凤图 +1 位作者 郭玉红 尤立夫 《海洋技术》 1995年第1期52-56,共5页
本文介绍了一种实时水下声图象的获取、处理和自动识别系统，对构成系统的软、硬件系统作了概要的描述，并给出相应的框图和部分实验结果。本系统曾成功地用于松花江沉船的打捞任务，证明已达到实用阶段。
关键词 水下声图象 图象处理 目标识别 自动化 海洋
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基于语音识别的计算机声图系统
15
作者 薛啸宇 柳玉昌 赵金龙 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第3期70-73,79,共5页
本文提出一种计算机声图系统的模型,阐述了它的原理,并以TI-SPEECH语音处理系统、KX-600图形显示系统和IBM PC/AT计算机为基础,实现了一个简单的计算机声图系统。该系统的图形软件采用在KX-600图形显示系统上实现的MGP二维军用图形包,... 本文提出一种计算机声图系统的模型,阐述了它的原理,并以TI-SPEECH语音处理系统、KX-600图形显示系统和IBM PC/AT计算机为基础,实现了一个简单的计算机声图系统。该系统的图形软件采用在KX-600图形显示系统上实现的MGP二维军用图形包,实现了语音输入的透明键盘支持。本文还提出了用自然语言输入和GKD-PROGKS图形系统构造的智能计算机图形系统的功能模型。 展开更多
关键词 语言信号处理 声图系统 微机
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聚焦波束形成声图测量原理研究 被引量：50
16
作者 惠娟 胡丹 +1 位作者 惠俊英 殷敬伟 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期356-361,共6页
提出聚焦波束形成技术,研究了近场条件下目标噪声源的分布图(声图)的测量方法。为了克服多途干涉对声图质量的影响,分别采用了虚拟时间反转镜和虚阵声图测量技术。研究结果表明,这两种方法均能很好地抑制多途,用水平直线阵能够测量出目... 提出聚焦波束形成技术,研究了近场条件下目标噪声源的分布图(声图)的测量方法。为了克服多途干涉对声图质量的影响,分别采用了虚拟时间反转镜和虚阵声图测量技术。研究结果表明,这两种方法均能很好地抑制多途,用水平直线阵能够测量出目标噪声源在水平面内的声图,有较高的分辨力。 展开更多
关键词 波束形成技术 测量原理 声图 聚焦 时间反转镜 测量方法 测量技术 噪声源
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近场反卷积聚焦波束形成声图测量 被引量：15
17
作者 梅继丹 石文佩 +1 位作者 马超 孙大军 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期15-28,共14页
为了提高声图测量中对多个声源的分辨能力和定位精度,给出了一种近场二维反卷积聚焦波束形成声图测量方法。推导了水下声图测量的广义卷积模型,根据声图测量中点传播函数移变但可预测的特点,通过预存点传播函数字典的方式,将波束形成过... 为了提高声图测量中对多个声源的分辨能力和定位精度,给出了一种近场二维反卷积聚焦波束形成声图测量方法。推导了水下声图测量的广义卷积模型,根据声图测量中点传播函数移变但可预测的特点,通过预存点传播函数字典的方式,将波束形成过程中的卷积问题转化成叠加积分问题,并应用二维Richardson-Lucy迭代算法实现了二维移变模型情况下的近场二维反卷积求解,从而实现高分辨声图测量。通过仿真和海试对比了反卷积、常规声图测量和MVDR声图测量的性能,结果表明反卷积算法在500次迭代情况下聚焦峰尺度小于另外两种算法的1/2,旁瓣级下降超过6 dB. 展开更多
关键词 声图测量 广义卷积 反卷积 声源定位 聚焦波束形成
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水下高分辨率声图中小目标的深度网络分类方法 被引量：4
18
作者 朱可卿 田杰 黄海宁 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期595-603,共9页
针对声成像数据缺少条件下的水下沉底小目标分类问题,提出一种深度网络分类算法。首先,采用高斯混合模型对声影区统计特性进行建模并提取声图阴影,在此基础上构建仿真数据集和真实数据集。将仿真数据集输入卷积神经网络进行训练,保留其... 针对声成像数据缺少条件下的水下沉底小目标分类问题,提出一种深度网络分类算法。首先,采用高斯混合模型对声影区统计特性进行建模并提取声图阴影,在此基础上构建仿真数据集和真实数据集。将仿真数据集输入卷积神经网络进行训练,保留其特征提取部分,用于对真实数据集进行特征提取.重建网络分类部分并采用真实数据集的特征向量进行训练。结果表明,所提出的方法分类正确率可达88.24%,与6种对照方法相比平均分类正确率分别提升8.67%,20.47%,19.78%,11.59%,9.01%,11.58%。验证了所提出方法在小样本条件下具有较好对水下沉底小目标的分类能力。其学习曲线收敛到96.25%,仅比验证曲线高5.14%,说明在一定程度上缓解了过拟合问题。将改进的卷积神经网络应用于融合分类器,通过与逻辑回归分类器、支持向量机对目标进行分类并融合决策,正确率为93.33%,可进一步提高算法的正确率和稳定性. 展开更多
关键词 卷积神经网络 分类方法 高分辨率 水下 声图 高斯混合模型 特征提取 分类算法
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多视角声图中水下小目标分类的深度神经网络方法研究 被引量：4
19
作者 朱可卿 田杰 黄海宁 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期206-214,共9页
针对基于多视角声图的水下小目标分类问题,提出了一种深度神经网络多视分类方法。首先,提取声图的阴影区域,计算阴影部分的主轴斜率并匹配出与其相对应的仿真数据集。采用由这些对应仿真数据集训练的卷积神经网络分别对不同视角的待分... 针对基于多视角声图的水下小目标分类问题,提出了一种深度神经网络多视分类方法。首先,提取声图的阴影区域,计算阴影部分的主轴斜率并匹配出与其相对应的仿真数据集。采用由这些对应仿真数据集训练的卷积神经网络分别对不同视角的待分类声图提取深度神经网络特征。将不同视角输出的特征向量组合起来,作为目标的特征向量,利用各个视角匹配的组合所对应的支持向量机对目标的特征向量进行预测。将分类器用于对湖、海试采集的多视角声图分类,平均正确率为93.33%,相比采用卷积神经网络、支持向量机的单视角分类方法,分别有不同程度的提升。 展开更多
关键词 高分辨率声纳成像 多视角声图 深度神经网络 水下小目标分类
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垂直线阵声图测量原理研究 被引量：2
20
作者 惠娟 胡丹 +1 位作者 惠俊英 余赟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期154-159,共6页
提出了一种在近场条件下,利用垂直线阵聚焦波束形成技术测量目标噪声源的分布图(声图)的方法.垂直声压阵只能测得目标噪声源在某个垂直面内的二维声图,且存在前后(或左右)模糊问题.垂直矢量阵则可利用声压振速的联合信息,先通过直方图... 提出了一种在近场条件下,利用垂直线阵聚焦波束形成技术测量目标噪声源的分布图(声图)的方法.垂直声压阵只能测得目标噪声源在某个垂直面内的二维声图,且存在前后(或左右)模糊问题.垂直矢量阵则可利用声压振速的联合信息,先通过直方图方位估计测向,再进行聚焦扫描,这种方法能很好地解决测量模糊问题,并能得到目标的三维声图. 展开更多
关键词 垂直声压阵 聚焦波束形成 声图 垂直矢量阵 直方图方位估计
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