Page 144 - 《应用声学》2022年第3期

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定的噪点，首先使用式 (6) 所示过程对归一化后的
3 数据获取及预处理
原始数据进行滤波处理。

水下目标声图由成像声呐获得，三维成像声呐  p i , f(p i ) > k,
p i = (6)
具有图像的深度信息，同时可以获得更清晰的目  0, 其他,
标轮廓 [21] ，因此使用前视三维声呐获取声图。本
其中，p i = (x i , y i , z i ) 为三维图像中每个点的坐标，
文所用的水下目标数据集由千岛湖实验获得，实验
f(p i ) 为该点的散射强度，k 为滤波阈值。将原始三
装置布放如图 5 所示。数据采集装置由一个绿激光
维图像及滤波后的图像以点云形式进行可视化，效
水下摄像机和一个前视三维声呐组成，二者成对获
果如图6所示。
取水下目标图像。其中，绿激光水下摄像机型号为
WWA-6226，波长为532 nm，分辨率 1920×1080，最
大可视范围设置为 8 m；声呐设备为高频三维成像
声呐，工作频率为 300 kHz，带宽 30 kHz，波束开角
஝૶᧔ᬷᜉᎶ
45 ，波束数目为 128×128，实验过程中最大工作深
◦
度设置为30 m。
三维成像声呐得到的数据为三维图像，携带方 ඵʾᄬಖ
位、距离和散射强度等信息。数据获取过程中，受水 图 5 实验装置布放图
下复杂环境以及设备自身限制的影响，可能包含一 Fig. 5 Layout of experimental apparatus

12 12
10 10
8 8
6 6
4 4
2 4 2 4
4 2 4 2
2 2
0 0
0 -2 0
-2 -2 -2
-4 -4
(a) Ԕݽʼ፥ڏϸ (b) ໚ฉՑᄊʼ፥ڏϸ
图 6 水下三维图像可视化效果图
Fig. 6 Visualization of underwater 3D image

(a) ඵʾᄬಖᄊАߦڏϸ

(b) ඵʾᄬಖᄊܦߦڏϸ
图 7 部分实验数据集图像
Fig. 7 Images of some experimental data sets