一种水下图像采集的方法和系统与流程

文档序号:23588263发布日期:2021-01-08 14:22阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种水下图像采集的方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1:对采集器设定航行路线;

步骤2:采集器上的声呐模块和可见光/光谱模块分别对水下进行图像采集并分别形成声呐图像和可见光/光谱图像;

步骤3:对可见光/光谱图像进行加权融合处理,再结合声呐图像进行加权融合处理并将得到的图像进行数模转换形成模拟融合图像;

步骤4:主控mcu模块接收图像信息并进行存储。

2.根据权利要求1所述的一种水下图像采集的方法,其特征在于,步骤2中,可见光/光谱模块在对水下进行图像采集时,cmos在有光源的时候采集图像信息,在无光黑暗的情况下mems采集物体反射和自身射出的电磁波信号,进行图像信息获取。

3.根据权利要求2所述的一种水下图像采集的方法,其特征在于,步骤2中,声纳模块包括发射器和接收器,所述发射器垂直与航行方向,向四周各发射一个扇形脉冲,所述声波以球面的形式向外传播,碰到水底或者水中物体后产生散射,其中反射波以及后向散射波会按照原传播路线传播并被所述接收器接收。

4.根据权利要求3所述的一种水下图像采集的方法,其特征在于,步骤2中,在声呐模块采集图像时,需要对其进行斜距矫正和航迹补偿;所述斜距矫正运用下述公式进行计算:

yg=ys

其中,width为声呐图像的宽度,(xs,ys)为原始图像上某点,(xg,yg)为斜距矫正后的平距图像的点;

将点(xs,ys)的灰度值赋值给斜距矫正后的点(xg,yg)。

5.根据权利要求4所述的一种水下图像采集的方法,其特征在于,在进行航迹补偿时,包括以下步骤:

a1:提取设定航线的wgs84大地坐标系坐标;

a2:通过公式:

x=(n+h)*cosβcosl

y=(n+h)*cosβsinl

转化为北京54平面直角坐标系的点,其中:β是纬度值,l是经度值,h是高度值,n是卯酉圈曲率半径,其值为:其中α为地球球体长半径,值为6378137,ε为椭球第一偏心率,其平方值为0.0066943799013

a3:将所有像素序列的坐标完成内插处理,完成补偿。

6.根据权利要求5所述的一种水下图像采集的方法,其特征在于,在声呐模块生成的声呐图像为三维图像,主要包括以下步骤:

b1:对声呐图像进行阈值分割、噪声去噪、结合阴影信息提取目标物;

b2:生成二维高度图,并获取二维高度图中每一个像素点的高度值;

b3:建立坐标系生成目标图像的三维图。

7.根据权利要求6所述的一种水下图像采集的方法,其特征在于,b2中获取高度值采用如下公式:

其中,h是声呐高度,rs是斜距,ls是阴影长度,rh是平距,ht是目标物的高度,lt是目标物的长度。

8.根据权利要求7所述的一种水下图像采集的方法,其特征在于,步骤3中对可见光/光谱图像进行加权融合处理前,先对可见光/光谱图像进行白平衡/均衡化等处理。

9.一种水下图像采集的系统,其特征在于,包括声呐模块、光谱模块、图像处理模块、主控mcu模块、储存模块、姿态路线模块和动力系统模块;

所述声呐模块是用于发射声呐声波,然后经过物体反射或反向散射回来被接收器接收,经过换能器处理形成电脉冲串,再经过处理形成声波图像信息;

所述光谱模块是在有光时,cmos收集物体的可见光信息形成物体的rgb图像;在无光时,mems开始工作,收集物体的电磁波信息,形成物体的光谱图像;

所述图像处理模块用于处理声呐模块和光谱模块得到的图像信息,先对可见光/光谱信息进行白平衡和均衡化处理,进行加权融合,再与声呐图像进行加权融合,形成最终的数字信号物体图像;

所述主控mcu模块是控制整个电控系统的运行,进行数据处理和数模转换;

所述储存模块是用于储存物体的模拟信号图像和设定的线路信息;

所述姿态路线模块是用于用户提前设定好路线,然后此系统是否按照此路线工作,如遇到不可逆的因素,记录整个系统的运行路线,反馈给到mcu模块,存储模块储存此信息;

所述动力系统模块包括沉降系统和泵推进式系统,是根据姿态路线模块的信息以及mcu的指令,控制整个探测系统在水下的运行。


技术总结
本发明涉及一种水下图像采集的方法,包括步骤1:对采集器设定航行路线;步骤2:采集器上的声呐模块和可见光/光谱模块分别对水下进行图像采集并分别形成声呐图像和可见光/光谱图像;步骤3:对可见光/光谱图像进行加权融合处理,再结合声呐图像进行加权融合处理并将得到的图像进行数模转换形成模拟融合图像;步骤4:主控MCU模块接收图像信息并进行存储;一种水下图像采集的系统,包括声呐模块、光谱模块、图像处理模块、主控MCU模块、储存模块、姿态路线模块和动力系统模块。本发明具有图像清晰、噪音低。结构稳定的优点。

技术研发人员:姚义广;孙建成
受保护的技术使用者:广东智芯光电科技有限公司
技术研发日:2020.11.10
技术公布日:2021.01.08
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1