多波束图像声纳中扇形变换的快速实现方法技术

技术编号:7448413 阅读:563 留言:0更新日期:2012-06-21 11:48
本发明专利技术提供的是一种多波束图像声纳中扇形变换的快速实现方法。多波束图像声纳一般利用发射换能器辐射出声信号,通过接收换能器接收目标回波,回波数据经过波束形成处理获得目标场景图像,图像是以极坐标形式输出的,扇形变换模块则用于将极坐标声图像转化为直角坐标声图像,以符合视觉习惯,便于供声纳员进行目标信息判读。该方法使得基于波束形成的图像声纳在实现扇形变换时,FPGA等硬件无需繁琐的三角或反三角函数运算,能够很大程度提高扇形变换的实时性。(1)确定用于显示直角坐标声图像的显示器分辨率;(2)根据图像声纳实际水平和垂直距离范围,计算直角坐标图像水平和垂直距离分辨率;(3)根据直角坐标图像某点的横纵坐标值,计算该点对应的极坐标横纵坐标值;(4)根据波束形成原理获得该点的极坐标横纵坐标索引值;(5)极坐标图像存储在存储器中,按照极坐标的横纵坐标索引值读取相应像素幅值,并赋值给直角坐标对应位置;(6)完成直角坐标系下每一点与极坐标的映射,获得直角坐标声图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像声纳领域,主要涉及图像声纳中扇形变换的实现方法。
技术介绍
多波束图像声纳往往采用主动方式工作,利用发射换能器辐射出声信号,通过接收换能器接收目标回波,回波数据经过波束形成处理获得目标场景图像,图像是以极坐标形式输出的,扇形变换模块则用于将极坐标声图像转化为直角坐标声图像,以便于计算机显示器显示,适合于用户视觉习惯。波束形成模块输出的极坐标图像是以目标到接收换能器的斜距r为横坐标,以目标相对于接收换能器的方位角度θ为纵坐标的。扇形变换可将极坐标(r,θ)下的图像像素值f(r,θ)与直角坐标(x,y)下的图像像素值g(x,y)之间形成映射,最后获得直角坐标声图像。直角坐标声图像一般显示在显示器上,以供声纳员进行目标信息判读。如图(1), 坐标间的变换关系为权利要求1.,使得基于波束形成的图像声纳在实现扇形变换时,FPGA等硬件无需繁琐的三角或反三角函数运算,能够很大程度提高扇形变换的实时性。其特征是(1)确定用来显示直角坐标声图像的显示器分辨率;( 根据图像声纳实际水平和垂直距离范围,计算直角坐标图像水平和垂直距离分辨率;(3)根据某点的直角坐标横纵坐标值,计算该点对应的极坐标横纵坐标值;(4)根据波束形成原理获得极坐标横纵坐标索引值;( 极坐标图像存储在存储器中,按照极坐标的横纵坐标索引值读取相应像素幅值,并赋值给直角坐标对应位置;(6)完成直角坐标系下每一点与极坐标的映射,获得直角坐标声图像。2.根据权利要求1所述的,其特征是所述根据图像声纳实际水平和垂直距离范围计算直角坐标图像水平和垂直距离分辨率,若水平距离范围为(「—ax —ax卜垂直距离范围为(0 Fmo^,则计算直角坐标图像水平距离分辨率《 2JTmax/M和垂直距离分辨率守 Ymax/N。3.根据权利要求2所述的,其特征是所述某点的直角坐标横纵坐标值为X X JndexX^y y JndexXty,进而计算该点的极坐标下的横纵坐标值(sin θ,r)。4.根据权利要求3所述的,其特征是所述直角坐标索引值与极坐标横纵坐标索引值之间的关系是5.根据权利要求4所述的,其特征是极坐标图像存储在存储器中,按照所述的极坐标的横纵坐标索引值θ judex和rjndex读取相应像素幅值,并赋值给直角坐标对应位置。全文摘要本专利技术提供的是一种。多波束图像声纳一般利用发射换能器辐射出声信号,通过接收换能器接收目标回波,回波数据经过波束形成处理获得目标场景图像,图像是以极坐标形式输出的,扇形变换模块则用于将极坐标声图像转化为直角坐标声图像,以符合视觉习惯,便于供声纳员进行目标信息判读。该方法使得基于波束形成的图像声纳在实现扇形变换时,FPGA等硬件无需繁琐的三角或反三角函数运算,能够很大程度提高扇形变换的实时性。(1)确定用于显示直角坐标声图像的显示器分辨率;(2)根据图像声纳实际水平和垂直距离范围,计算直角坐标图像水平和垂直距离分辨率;(3)根据直角坐标图像某点的横纵坐标值,计算该点对应的极坐标横纵坐标值;(4)根据波束形成原理获得该点的极坐标横纵坐标索引值;(5)极坐标图像存储在存储器中,按照极坐标的横纵坐标索引值读取相应像素幅值,并赋值给直角坐标对应位置;(6)完成直角坐标系下每一点与极坐标的映射,获得直角坐标声图像。文档编号G01S15/89GK102508251SQ20111031618公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月18日 优先权日2011年10月18日专利技术者于海鹏, 兰华林, 刘鑫, 卢逢春, 孙大军, 张殿伦, 滕婷婷 申请人:哈尔滨工程大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:滕婷婷刘鑫于海鹏孙大军张殿伦卢逢春兰华林
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:

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