声呐数据转化方法、装置、电子设备、存储介质及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种声呐数据转化方法，涉及水声通信技术领域，所述声呐数据转化方法包括步骤：获取声呐设备的各角度的回波信息；分别将各角度的所述回波信息转换为各角度的点云信息；将各角度的所述点云信息拼接获得第一图像文件；压缩所述第一图像文件，获得第二图像文件。本发明专利技术还公开了一种声呐数据转化方法、装置、电子设备、存储介质及系统。本发明专利技术将声呐数据转化为图像数据并实现图像有效信息的识别以及压缩，并通过水声通信的方式，实现了声呐数据的远距离采集。呐数据的远距离采集。呐数据的远距离采集。

【技术实现步骤摘要】
声呐数据转化方法、装置、电子设备、存储介质及系统


[0001]本专利技术涉及水声通信
，尤其涉及一种声呐数据转化方法、装置、电子设备、存储介质及系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着水声通信技术的发展以及各国对海洋科学的重点关注，水下无线传感器网络获得了较好的发展。它是由水下传感器节点、自主水下航行器和水面网络/水底网络通过水声链路构成的自组织网络。水下无线传感器网络的适用，起着扩大海洋的勘探面积，辅助水下机器人导航，以及灾害预警等重要作用。作为水下无线传感器网络认知技术的重要组成部分，图像声呐有着探测范围广，不受光照和水体浑浊度影响等特点，被广泛应用于水下航行器以及水下传感器节点。然而图像声呐也面临着数据量过大，无法直接通过水声将原始声呐数据传递给其他水下传感器节点，制约了图像声呐在低成本水下传感器节点中的应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种声呐数据转化方法、装置、电子设备、存储介质及系统，以解决图像声呐也面临着数据量过大，无法通过水声传输，制约了图像声呐在低成本水下传感器节点中的应用问题。
[0004]第一方面，本专利技术提供了一种声呐数据转化方法，所述方法包括：
[0005]获取声呐设备的各角度的回波信息；
[0006]分别将各角度的所述回波信息转换为各角度的点云信息；
[0007]将各角度的点云信息拼接获得第一图像文件；
[0008]压缩所述第一图像文件，获得第二图像文件。
[0009]第二方面，本专利技术提供了一种声呐数据转化装置，所述声呐数据转化装置包括用于执行第一方面任一项实施例所述的声呐数据转化方法的单元。
[0010]第三方面，提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
[0011]存储器，用于存放计算机程序；
[0012]处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现第一方面任一项实施例所述的声呐数据转化方法的步骤。
[0013]第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项实施例所述的声呐数据转化方法的步骤。
[0014]第五方面，提供了一种声呐数据转化系统，所述声呐数据转化系统包括如第二方面任一实施例所述的声呐数据转化装置的水下无线传感器网络节点、中心基站和云服务端，其中，
[0015]所述中心基站，用于通过水声无线网络接收第二图像文件，并通过卫星通信技术
发送至转发所述第二图像文件至云服务端；
[0016]所述云服务端，用于接收所述第二图像文件，对所述第二图像文件进行图像增强后展示。
[0017]本专利技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0018]本专利技术实施例提供的该方法，能够将声呐数据转化为图像数据并实现图像有效信息的识别和压缩，并通过水声通信的方式，实现了声呐数据的远距离采集。
附图说明
[0019]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术实施例1提供的一种声呐数据转化方法的流程示意图；
[0022]图2为本专利技术实施例1提供的一种声呐数据转化方法的子流程示意图；
[0023]图3为本专利技术实施例1提供的一种声呐数据转化方法的子流程示意图；
[0024]图4为本专利技术实施例1提供的一种声呐数据转化方法的子流程示意图；
[0025]图5为本专利技术实施例2提供的一种声呐数据转化方法的流程示意图；
[0026]图6为本专利技术实施例2提供的一种声呐数据转化方法的子流程示意图；
[0027]图7是本专利技术实施例2的显示内容的示意图；
[0028]图8为本专利技术实施例3提供的一声呐数据转化装置的结构框图；
[0029]图9为本专利技术实施例4提供的另一声呐数据转化装置的结构框图；
[0030]图10为本专利技术实施例5提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]实施例1
[0033]图1为本专利技术实施例1提供的一种声呐数据转化方法的流程示意图。本专利技术实施例提出了一种声呐数据转化方法，该方法适用于如水下无线传感器节点的电子设备中，具体地，参见图1
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图4，该声呐数据转化方法包括如下步骤S101
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S104。
[0034]S101，获取声呐设备的各角度的回波信息。
[0035]具体实施中，声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，能够判断某一方向海洋中物体的存在、位置及类型，同时也用于水下信息的传输。具体地，声呐设备为单波束扫描成像声呐。回波信息指通过接收到的水声信号转化获取得包括但不仅限于某一方向海洋中物体的存在、位置及类型的信息，水声信号来源可能是其他声呐设备，也可以是声呐设备自身。当声呐接通电源后，声呐将接收各个角度的水声信号作为回波
信息。在一实施例中，考虑到功耗以及前端处理能力有限的具体情况，采用的数据处理单元支持的开发系统为Arm版的Linux系统。本文选用适用于Linux系统的，具有良好可视化效果和数据处理能力的ROS(Robot Operating System)机器人操作系统来实现声呐控制，数据处理以及生成可视化图像。
[0036]S102，分别将各角度的所述回波信息转换为各角度的点云信息。
[0037]具体实施中，声呐将各个角度的抽样回波信息通过串行协议传递给数据处理单元，数据处理单元在接收到声呐数据后，基于ROS系统，分别将各角度的所述回波信息转换为各角度的点云信息。采用低功耗的数据处理单元以及高效的声呐数据压缩策略降低了前端的功耗，为声呐数据的水声传输提供了可能。同时，该套系统体积小，集成度高，便于装置在电池舱内，而无需外加其他舱体，节省了整体的空间，更有利于水下设备的一体化设计。以上步骤S102包括步骤S201
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S202：
[0038]S201，去除所述回波信息中的无用信息，获得目标信息。
[0039]具体实施中，无用信息指不含有有效观测目标信息的背景信息和噪声信息，以及声纳原始数据必要的格式信息和其他在使用中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声呐数据转化方法，其特征在于，包括：获取声呐设备的各角度的回波信息；分别将各角度的所述回波信息转换为各角度的点云信息；将各角度的所述点云信息拼接获得第一图像文件；压缩所述第一图像文件，获得第二图像文件。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别将各角度的所述回波信息转换为各角度的点云信息，包括：去除所述回波信息中的无用信息，获得目标信息；将所述目标信息转换为点云格式，获得点云信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将各角度的点云信息拼接获得第一图像文件，包括：控制RViz工具按预设配置显示用户界面；按顺序将各角度的所述点云信息于所述用户界面显示；若用户界面显示满一圈的所述点云信息，则将所述用户界面当前显示内容存储为第一图像文件。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将各角度的所述点云信息拼接获得第一图像文件之后，包括：基于霍夫变换的圆形检测算法，获取所述第一图像文件的目标区域的位置，并裁剪去掉所述目标区域以外的区域；基于边缘检测算法，对所述目标区域进行标注。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压缩所述第一图像文件，获得第二图像文件之后，所述方法还包括：基于水声通信方式，发送所述第二图像文件至接收端。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压缩所述第一图像文件，获得第二图像文件，包括：获取所述第一图像文件；基于JPEG压缩算法，压缩所述第一图像文件，获得第一压缩文件；若所述第一压缩文...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国霖，祝继锋，刘荆洲，
申请(专利权)人：深圳市智慧海洋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：