文档介绍：哈尔滨工程大学
硕士学位论文
高分辨率图像声纳的数据采集及图像处理
姓名:李鑫
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:卞红雨
20070301
摘要高分辨率图像声纳的数据采集系统可以实现水下运动目标的三维运动轨迹定位信息的外部的测量,它采用两台多波束图像声纳组合成一定交角同步测量,分别获取目标相对定位信息,以合成三维运动轨迹。本论文所研究的正是这一轨迹测量方案中的数据采集系统,并将测得的数据恢复成图像。针对高分辨率图像声纳上行信号的特殊格式,对两路多波束声纳上行信号的采集系统进行硬件设计和软件实现的整体研究。为了解决以往采集系统性能不稳定并且在大功率情况下无法正常工作的问题,采用基于编程的方式创造性地实现了传统的由硬件电路实现的数字锁相环,为整个的采集系统提供了一个精确的同步信号,疍转换器件自适应寻找参考电平的方案,降低了量化误差,提高了整体的采样精确性。系统的硬件设计成了计算机内置的植孔芟甙蹇ǖ男问剑哂辛己的移植性,满足了数据传输率快、数据量大、传输稳定的要求。将操作系统由已经淘汰的浦驳街髁鞯腤超稳定型系统,开发了救碌那绦蚰J絎下的驱动程序,以及与驱动程序进行通信的用户程序,有效地实现了人机交互和对板卡的实时控制,满足了数据海量存储的要求。后续的数据分离、位图转换程序为进一步的数据处理奠定了基础,也为验证数据采集的正确性提供了依据。传统的水声图像处理都是针对单帧的图像进行的,但是对于运动目标单帧图像得到的只是一个单独的点,并不包含目标的运动轨迹,并且运动目标轨迹在整帧图像中占有的比例小鑫<父鱿笏氐,含有的信息量少。首次采用数学形态学对序列图像处理的方法,合成运动目标的运动轨迹。数据采集系统调试成功后,达到了预期的效果,解决了以往的采集系统在功能上面存在的不足,经过长时间、反复地测试,性能稳定可靠,数据精确,生成的位图图像与显示器的结果比较也提供了有效地验证。序列图像处理的结果也与真实的目标运动轨迹相吻合。关键词:数据采集;锁相环;籛驱动程序;图像处理哈尔滨工程大学硕士学位论文
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摇期:刎月勿日哈尔滨工程大学学位论文原创性声明的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献等的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献识到本声明的法律结果由本人承担。作者┳:日
第滦髀立题背景随着社会的发展和科技的进步,信号处理技术已经越来越广泛的应用于人类活动的各个领域。从本世纪六十年代以来,数字信号处理技术逐渐成为信号处理领域的主力,它已经渗透到各个应用领域之中。而数字信号处理技术的根本基础就是采样定理“怯捎诳梢越D庑藕挪裳炕庇可以将实信号采样后不失真的还原,所以才有了将信号处理数字化的可能。因此,可以说信号的采集只是整个数字信号处理的先决条件,采集系统的性能直接关系到整个数字信号处理的使用场合和性能。声波是海洋中能实现信息传递的最有效的载体,声纳是利用水下声波判断海洋中物体的存在,位置及类型的方法和设备,是完成水下信息获取的最有效的途径。凡是利用声波对水下目标进行探测、定位、跟踪、识别、以及利用水下声波进行通信、导航、制导、武器的射击指挥和对抗等方面的水声设备皆属于声纳范畴。由于声纳是利用水下声波对目标进行探测和定位的设备,因而水面舰艇、潜艇、鱼雷、水雷、水下暗礁、鱼群及其他能发出声波或产生回波的水下物体,均可作为声纳的探测目标。所以,声纳在军事上和国民经济中具有广泛的用途⋯。随着人们大规模的进军海洋、开发海洋,对海底世界的进一步了解就变得更加的迫切,用于水下探测的相关技术越来越受到人们的重视。本论文的立足点就在于对声纳上传来的数据进行实时的采集,并对采集来的数据进一步的处理,以跟踪水下运动目标。是美国旧乃露D庠こ啥嗖ㄊ桑多波束声纳由声纳头和控制单元构成,它是主动式多波束前视声纳。其性价比高,轻便实用,工作稳定,可靠性好。及其升级产品在很多领域得到了广泛的应用,譬如水下运动目标轨迹测量、水下目标的探测识别、水下地形地貌测量、堤坝及桥墩监测、水下管线检测安装、水下实时监测、水生物研究等等。由于公司只提供声纳头和专用的水上处理机以及模拟视频显示器,也就是说只能看到每一时刻声纳头上传来的数据的实时显示的图像,哈尔滨工程大学硕士学位论文
数据采集系统概述;器情但并不能够实时保存声纳上传来的数据,这成了对声纳的进一步应用的瓶颈,不能将得来的数据作后续的研究与处理,对