電子所務圖書館網站地圖所長信箱English中國科學院
 
首頁機構概況科研成果研究隊伍國際交流科技合作研究生教育創新文化黨群園地科學傳播信息公開
  綜合新聞  
  圖片新聞  
  科研動態  
  學術活動  
  媒體報道  
您現在的位置:首頁 > 新聞動態 > 科研動態
一種改進的前視聲納水下目標三維可視化方案
2019/10/31 | 作者:水声工程中心 曾腾 王朋 | 【 【打印】【關閉】

  隨著對水下場景探索的不斷研究,三維成像聲納能得到比二維直觀的目標圖像。聲納設備發射聲波,並根據回波信號進行定位和成像。但是每幀巨大的數據量和環境幹擾給目標識別和可視化帶來極大的困難。

  为了得到目标的真实拓扑结构,中科院声学所水声工程中心博士生曾腾与其导师张春华研究员、王朋副研究员等人共同提出了一種改進的前視聲納水下目標三維可視化方案,完成了回波仿真、三维成像、点云分割和重建的可视化处理流程,获得了准确的前视声纳目标三维可视化效果。

  相關研究成果近期在線發表于國際學術期刊IEEE Access

  該項研究對淺水強混響環境下的目標進行了回波仿真和三維成像,分析了混響給三維成像帶來的影響;並針對環境幹擾帶來的噪點和異常點,提出一種基于局部異常因子(LOF, Local Outlier Factor)的全局叠代阈值分割方法,首次將數據挖掘的思想應用于三維成像聲納信號處理中,有效地在保持目標特征的前提下去除幹擾信息;另外提出了一種基于隨機采樣一致性(RANSC, Random Sample Consensus)Power Crust重建算法,提高了目標重建的視覺效果。

  

  圖1 前視聲納三維可視化方案流程圖(圖/中科院聲學所)

  

  圖2 原始數據(左)與目標拓撲結構(右)(圖/中科院聲學所)

  對于三維聲納獲取的回波數據,很難直接對目標進行識別,本研究通過這種改進的可視化方案,大大提高了目標的視覺效果,並減小了數據量。未來將對水下潛器的障礙物規避和海洋環境的場景繪制開展研究,提高實現准確率,帶來更加真實直觀的感受。

  该研究得到中國科學院青年创新促进会的资助。

  關鍵詞:

  三維成像;去噪分割;三維重建

  參考文獻:

  Teng Zeng, Chunhua Zhang, Yong Huang, Peng Wang. An Improved Forward-Looking Sonar 3D Visualization Scheme of Underwater Objects. IEEE Access, 2019, 7: 147983-147990. DOI: 10.1109/ACCESS.2019.2946343

  論文鏈接:

  http://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2946343

 
  相關新聞
Copyright 2003-2016 中國科學院声学所 版权所有 备案序号:京ICP備16057196號 京公網安備110402500001號
地址:北京市海淀区北四环西路21号中國科學院声学研究所  邮编:100190
E-mail:ioa@mail.ioa.ac.cn