文档介绍：分类号: 密级: UDC: 编号: 工学硕士学位论文基于特征点的侧扫声呐图像拼接技术研究硕士研究生:金广指导教师:叶秀芬教授学科、专业:控制理论与控制工程论文主审人:王科俊教授哈尔滨工程大学 2015年3月分类号: 密级: UDC: 编号: 工学硕士学位论文基于特征点的侧扫声呐图像拼接技术研究硕士研究生:金广指导教师:叶秀芬教授学位级别:工学硕士学科、专业:控制理论与控制工程所在单位:自动化学院论文提交日期:2014年12月论文答辩日期:2015年3月学位授予单位:哈尔滨工程大学 Classified Index: : Research on Side-scan Sonar Image Mosaic Based on Feature Point Candidate: Guang Jin Supervisor: Prof. Xiufen Ye Academic Degree Applied for: Master of Engineering Specialty:Control Theory and Control Engineering Date of Submission: December,2014 Date of Oral Examination: March,2015 University: Harbin Engineering University 哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明: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、数据和文献的引用已在文中指出并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,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的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字): 日期: 年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文,可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字): 导师(签字): 日期: 年月日年月日基于特征点的侧扫声呐图像拼接技术研究摘要随着陆地资源的日渐短缺,充分开发和利用海洋资源已成为21世纪各国不可忽视的一部分,捍卫海洋权益和海洋安全也已经上升到战略高度。目前对海洋世界的探索主要是运用声呐设备,通过接收向水下发射的声波的回波信号生成声呐图像,对声呐图像进行分析处理以达到探索海洋的目的。但是目前最常用的侧扫声呐生成的图像都为条状图像,不便于观察海底全貌,在海底地貌测绘、海底资源开发、海底作战等重要领域的应用受到制肘, 为此,本文对侧扫声呐图像拼接技术相关算法进行深入研究,主要工作如下: 对Triton Imaging Inc公司创建并使用的声呐设备配套(.XTF格式)文件进行数据解码, 读取侧扫声呐图像数据、GPS数据、船航向、速度数据等相关信息,生成条状声呐图像; 针对声波在传播过程中损耗等问题造成的声呐图像灰度值反差大现象对其进行灰度校正; 针对船速变化引起的侧扫声呐图像纵向比例失真现象对其进行速度校正;针对声呐图像生成时存在目标在靠近中央盲区区域横向压缩较大,在远离中央盲区区域压缩较小的问题对其进行斜距校正;针对声呐图像噪声多的原因进行分析,并对噪声进行建模分析,利用常用图像去噪方法对声呐图像进行去噪处理,并对处理结果进行对比分析;采用自适应中值滤波与偏微分方程相结合的方法对声呐图像进行滤波处理,经验证该方法对声呐图像去噪效果较好,可以有效去除图像噪声。针对侧扫声呐图像拼接相关技术在海底作战、海底救援等领域对拼接实时性的要求, 对常用图像配准算子进行了系统的对比分析,并且深入研究了配准速度非常快的 ORB(Oriented Brief)算法,针对ORB算子对图像纹理丰富区域提取的特征点过多、分布不均匀等问题提出基于网格分割的方法,实现了在不影响配准精度的情况下对声呐图像的快速拼接;针对侧扫声呐图像拼接技术在海底地貌测绘、海底资源开发、海底沉积物识别等领域对拼接精确度的要求,着重对KAZE算子进行深入研究,给出其对声呐图像配准结果, 并