[發(fā)明專利]水下激光選通成像距離能量包絡(luò)優(yōu)先去噪方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110463747.0
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113176549B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王敏敏;王新偉;周燕
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號: G01S7/48
• 分類號: G01S7/48;G01S17/894
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周天宇

1.一種水下激光選通成像距離能量包絡(luò)優(yōu)先去噪方法，其特征在于，包括：

獲取水下感興趣區(qū)域的水下激光選通原始圖；

獲取所述水下激光選通原始圖的距離能量包絡(luò)，基于所述距離能量包絡(luò)計算場景深度圖；

基于所述場景深度圖，計算深度噪聲圖和距離傳輸率；

將所述水下激光選通原始圖減去深度噪聲圖，再除以距離傳輸率，獲得最終的去噪圖像；

其中，所述基于所述距離能量包絡(luò)計算場景深度圖包括：

計算所述感興趣區(qū)域與成像系統(tǒng)之間的距離最小值R_begin、距離最大值R_end和成像距離R_τ；

獲取所述水下激光選通原始圖中所述感興趣區(qū)域[R_begin，R_τ]內(nèi)的深度值；

設(shè)所述場景深度圖的場景深度值位于所述感興趣區(qū)域[R_begin，R_τ]范圍的深度值之間，將所述場景深度圖中大于所述感興趣區(qū)域的R_τ處的深度值的值均修正為R_τ處的深度值；

所述獲取所述水下激光選通原始圖中所述感興趣區(qū)域[R_begin，R_τ]內(nèi)的深度值包括：

按照灰度值從大到小的順序?qū)⑦M行濾波去噪處理后的所述水下激光選通原始圖中的像素進行排序；

選取排序前a％的像素，并記錄其在進行濾波去噪處理后的所述水下激光選通原始圖中的位置；

獲取未進行濾波去噪處理的所述水下激光選通原始圖對應(yīng)位置的像素的灰度平均值，以及，獲取未進行濾波去噪處理的所述水下激光選通原始圖中的最小灰度值；

將所述灰度平均值記為R_τ的深度值，將所述最小灰度值記為R_begin的深度值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲取所述水下激光選通原始圖包括：

采用脈沖激光器發(fā)射激光脈沖，選通成像器件作為探測器，根據(jù)選通脈沖對水下感興趣區(qū)域的目標(biāo)進行探測，得到探測信號；其中，通過時序控制模塊控制選通脈沖和激光脈沖之間的延時；

根據(jù)所述探測信號，生成所述水下激光選通原始圖。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取水下感興趣區(qū)域的水下激光選通原始圖，所述方法還包括：

對所述水下激光選通原始圖進行平滑濾波去噪處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述獲取所述水下激光選通原始圖的距離能量包絡(luò)的計算公式包括：

其中，β_{距離能量包絡(luò)}表示所述距離能量包絡(luò)，R表示所述場景深度圖，g(t)和P_L(t)分別表示選通脈沖函數(shù)和激光脈沖函數(shù)，t表示時間。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述計算所述感興趣區(qū)域與所述成像系統(tǒng)之間的距離最小值R_begin、距離最大值R_end和成像距離R_τ包括：

R_begin＝(τ-t_L)·v/2；

R_end＝(τ+t_g)·v/2；

R_τ＝τv/2；

其中，τ表示所述激光脈沖與所述選通脈沖之間的延時，t_L表示所述激光脈沖脈寬，t_g表示所述選通脈沖脈寬，v表示光在水中的傳輸速率。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述場景深度圖，計算深度噪聲圖和距離傳輸率包括：

其中，I′_b表示深度噪聲圖，R表示所述場景深度圖，c表示水體衰減系數(shù)，I_min表示所述水下激光選通原始圖的局部最小值，I_min＜mean(I_min)表示局部最小值中小于其平均值的值，T表示所述距離傳輸率。