[發明專利]一種針對多波束前視聲納成像數據的階梯形均值濾波方法

有效

• 申請號: 201210323818.8
• 申請日: 2012-09-04
• 公開（公告）號: CN102867292A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 李慶武;曹曄鋒;霍冠英;周妍;馬國翠
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種針對多波束前視聲納成像數據的階梯形均值濾波方法，包含以下步驟：

（1）將表示單幀聲納圖像的成像數據保存到列向量M；

（2）已知多波束前視聲納的波束數n，計算列向量M的元素個數t，并將的結果記為m；定義一個m行、n列的成像數據矩陣A，將列向量M中的數據值依次填充到矩陣A；定義一個m行、n列零矩陣B；

（3）建立一個階梯形掩模模型；

（4）計算階梯形掩模中各點的掩模系數；

（5）依據成像數據矩陣A確定掩模中各點對應的數據值，若點在矩陣A中無對應值，則該點置空；

（6）對掩模中剩余點是否都有對應值進行判定，采用對應方式進行卷積處理；

（7）完成成像數據矩陣A中所有數據值的濾波，得到階梯形均值濾波后的成像數據矩陣B；

（8）對濾波后成像數據矩陣B進行可視化處理，得到去噪后多波束前視聲納圖像。

2.根據權利要求1所述的針對多波束前視聲納成像數據的階梯形均值濾波方法，其特征是：步驟（1）中對單幀聲納圖像的成像數據保存是將多波束前視聲納單次掃描后二維平面中各回波點的像素值進行保存。

3.根據權利要求1所述的針對多波束前視聲納成像數據的階梯形均值濾波方法，其特征是：步驟（2）中將列向量M中數據值依次填充到矩陣A的步驟是將向量中表示最遠端回波點的成像數據存放在矩陣的首行，表示最近端回波點的成像數據存放在矩陣的末行。

4.根據權利要求1所述的針對多波束前視聲納成像數據的階梯形均值濾波方法，其特征是：步驟（3）中建立的階梯形掩模模型一共3行，每行的列數從上至下依次為K、K+2、K+4，其中，K為奇數；將第2行、第列掩模點記為P，對應值記為p，剩余點從上到下、從左到右依次記為P_i(i＝1...3K+5)，各點對應值依次為p_i(i＝1...3K+5)。

5.根據權利要求4所述的針對多波束前視聲納成像數據的階梯形均值濾波方法，其特征是：階梯形掩模中各點的掩模系數是指階梯形掩模模型中各點的卷積系數，統一計算表達式為：即為

6.根據權利要求5所述的針對多波束前視聲納成像數據的階梯形均值濾波方法，其特征是：依據成像數據矩陣A確定掩模中各點對應的數據值是指將矩陣A中a行、b列元素的值A（a，b）作為階梯形模型中P點的對應值，即p=A（a，b），并以P點為基準點，從矩陣A中確定掩模中剩余點對應的數據值。

7.根據權利要求6所述的針對多波束前視聲納成像數據的階梯形均值濾波方法，其特征是：采用對應方式進行卷積處理是指若掩模中剩余點都有對應值，即無空值點，對掩模中各點數據值和對應的掩模系數進行卷積處理，卷積處理的響應結果記為R，并將R存放在矩陣B的a行、b列位置，R=13K+6(p+Σi=13K+5pi);]]>

若掩模中剩余點并不都有對應值，即有空值點，統計掩模內所有點中非空值點的個數，統計結果記為w，則各非空值點對應的卷積系數為對非空值點的數據值和系數進行卷積處理，其中非空值點數據值的累加和記為U，卷積響應結果記為S，則S的表達式為：并將S存放在矩陣B的a行、b列位置。