[發明專利]多波束測深數據處理方法及裝置

有效

• 申請號: 202010139915.6
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111366936B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 李煒
• 申請（專利權）人: 廣州點深軟件有限公司
• 主分類號: G01S15/88
• 分類號: G01S15/88;G01S7/539
• 代理公司: 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11560
• 代理人: 商曉莉

本發明公開了一種多波束測深數據處理方法及裝置，該方法包括：獲取通過多波束測量得到的測深點數據，并確定所述測深點數據對應的測區；對所述測區進行格網劃分，得到多個格網單元；依次將每個格網單元作為待檢測單元，并獲取所述待檢測單元中的測深點數據；對所述待檢測單元中的測深點數據進行異常檢測，以確定異常的測深點數據；剔除所述異常的測深點數據，得到有效的測深點數據。利用本發明，可以有效地提高多波束數據處理的效率、抗差性和魯棒性，并減少人為干預。

技術領域

本發明涉及測量技術領域，具體涉及一種多波束測深數據處理方法及裝置。

背景技術

多波束測深系統是利用安裝于船底或拖體上的聲基陣向與航向垂直的海底發射超寬聲波束，接收海底反向散射信號，經過模擬/數字信號處理,形成多個波束，同時獲得幾十個甚至上百個海底條帶上采樣點的水深數據。與單波束回聲測深儀相比，多波束測深系統具有測量范圍大、測量速度快、精度和效率高的優點，它將測深技術從點、線擴展到面，并進一步發展到立體測深和自動成圖，特別適合進行大面積的海底地形探測。

在多波束測量過程中，通常會受到風浪等海洋環境的影響。此外，海洋中的聲學環境復雜多變，會對多波束測量信號產生很多不可預知的影響，因此在多波束系統外業測量過程中，難免會出現一些測深異常值。目前主流的多波束軟件大多采用人工交互的半自動濾波方法處理測深異常值，這種處理方法效率較低，且容易受到人的主觀因素影響。此外，對于數量龐大的多波束測深數據，人工交互方式只能在測深數據的后處理中使用，無法用于測深數據的實時處理。

國外在多波束異常值處理方面取得了一些成果，主要有最大值最小值法、最大坡度法、最小角度法、橫向距離法以及利用測深數據中值和標準差進行異常值剔除的方法。以上這些方法可以有效確定多波束測深數據中的異常值，但是這些方法的抗差性較差，而且處理效率不高。

發明內容

本發明提供一種多波束測深數據處理方法及裝置，以提高多波束異常值數據處理效率及抗差性。

本發明提供如下技術方案：

一種多波束測深數據處理方法，所述方法包括：

獲取通過多波束測量得到的測深點數據，并確定所述測深點數據對應的測區；

對所述測區進行格網劃分，得到多個格網單元；

依次將每個格網單元作為待檢測單元，并獲取所述待檢測單元中的測深點數據；

對所述待檢測單元中的測深點數據進行異常檢測，以確定異常的測深點數據；

剔除所述異常的測深點數據，得到有效的測深點數據。

可選地，所述對所述測區進行格網劃分，得到多個格網單元包括：

將測區按照預設格網邊長進行均勻的正方形格網劃分，得到多個格網單元，并將所述格網單元標記為G(i，j)，其中，i表示行，j表示列。

可選地，所述對所述待檢測單元中的測深點數據進行異常檢測，以確定異常的測深點數據包括：

基于卡爾曼濾波器確定所述待檢測單元的最優深度估計值；

將所述最優深度估計值作為參考深度，計算所述待檢測單元內所有測深點的均方差，并將該均方差記為一類均方差σ1；

將所述最優深度估計值作為參考深度，計算所述待檢測單元及其相鄰網格單元內所有測深點的均方差，并將該均方差記為二類均方差σ2；

根據所述一類均方差σ1和所述二類均方差σ2確定檢測門限；

根據所述檢測門限確定所述待檢測單元中異常的測深點數據。

可選地，所述基于卡爾曼濾波器確定所述待檢測單元的最優深度估計值包括：