基于小波分析的多波束声呐图像角度响应改正方法
2021-04-10朱正任冯成凯徐琪尧付桂合阳凡林
山东科技大学学报(自然科学版) 2021年2期
关键词:区域
朱正任,冯成凯,徐琪尧,韩 冰,付桂合,阳凡林,2
(1.山东科技大学 测绘与空间信息学院,山东 青岛 266590; 2.海岛(礁)测绘技术国家测绘地理信息局重点实验室,山东 青岛 266590)
多波束测深系统(multibeam echo sounder, MBES)不仅可以得到高精度的水深地形数据,还能获取丰富的反向散射强度数据。反向散射强度在较大程度上可确定沉积物类型,是识别海底底质类型的重要参数[1-3]。但是,在实际测量过程中,影响多波束反向散射强度的因素较多,除海底底质的物理特性外,声呐系统参数、海水特性(吸收和折射)、测量模式(发射距离和角度)等因素也会对反向散射强度产生影响[4-5]。因此,国内外学者对反向散射强度数据处理进行了广泛的研究,并形成了基于主动声呐方程的较为完善的改正模型。反向散射强度数据经过模型改正后,其中大部分影响可以消除,但角度响应由于受到声波散射机理的影响,表现为反向散射强度随入射角而变化,传统的角度响应改正模型在复杂底质环境下适应性较差,改正效果不理想。
针对多波束声呐图像角度响应改正问题,国内外学者从两种角度出发,针对AR改正后存在的残差进行改正。一种是从数理统计的角度出发,如唐秋华等[6]通过条带两侧强度数据加权内插得到中央波束区域强度数据进行中央区域残差改正;Yang等[7]采用等均值方差拟合的方法,通过对中央区域数据的压缩和移动进行改正;王煜[8]通过构建中央波束区与非中央波束区模型进行残差改正,上述方法均未考虑真实的声波散射机理,改正效果往往与真实底质有较大差异,造成一定的精度损失。……
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