一种去除散射光的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种去除散射光的方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中，通常由潜水人员下潜以寻找水下人员，一般为潜水人员配备人员识别设备，以帮助潜水人员快速查找有人体特征的水下目标，但是，由于水下环境复杂，当前的潜水员携带的水下搜救系统水下识别精度不高，导致搜索效率低下，主要表现在以下两个方面:1、难以去除水下散射光带来的干扰；2、缺乏专门针对水下环境的处理机制。
[0003]为此，本发明提出了一种去除散射光的方法，能够去除水下散射光，并通过针对性的图像滤波处理的方式，实现水下落水人员的精确识别，缩短搜救的反映时间，避免耽误最佳营救时机。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种去除散射光的方法，利用水下目标相对距离和辅助照明亮度去除水下图像中因为辅助照明子设备照射而在水下目标上形成的散射光成份，利用Marr小波滤波设备和中值滤波设备有针对性地滤除水下干扰成份，从而提高水下人体目标识别的准确性。
[0005]根据本发明的一方面，提供了一种去除散射光的方法，该方法包括:1)提供一种去除散射光的潜水携带装置，所述携带装置包括头部安装支架、散射光消除设备和遇难人员检测设备，所述散射光消除设备和所述遇难人员检测设备都位于所述头部安装支架上，用于分别对水下图像执行散射光消除和遇难人员检测处理，所述遇难人员检测设备输出遇难人员检测结果；2)使用所述潜水携带装置来去除散射光。
[0006]更具体地，在所述去除散射光的潜水携带装置中，还包括:GPS定位设备，设置在浮标上，由电力供应设备提供电力供应，用于接收GPS卫星发送的GPS定位数据；声纳探测设备，设置在浮标上，由电力供应设备提供电力供应，用于探测所述潜水员到浮标的相对距离，并作为第一相对距离输出；超声波检测仪，设置在所述头部安装支架上，用于测量所述潜水员距离前方人体的距离，并作为第二相对距离输出；移动硬盘，预先存储了人体灰度范围和各类人体基准模版，所述人体灰度范围用于将图像中的人体与背景分离，所述各类人体基准模版为对各类基准人体预先进行拍摄所得到的各个图像；浮标，设置在所述潜水员的上方水面上；电力供应设备，设置在所述浮标上，包括防水密封罩、太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，所述防水密封罩用于容纳所述太阳能供电器件、所述蓄电池、所述切换开关和所述电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接，根据蓄电池的剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压；水下拍摄设备，包括半球形防水透明罩、辅助照明子设备和CXD视觉传感器，所述半球形防水透明罩用于容纳所述辅助照明子设备和所述C⑶视觉传感器，所述辅助照明子设备为所述CCD视觉传感器的水下拍摄提供辅助照明，所述CCD视觉传感器对前方目标拍摄以获得包含前方目标的水下图像；所述散射光消除设备与所述CCD视觉传感器、所述超声波检测仪和所述辅助照明子设备分别连接，以获得所述第二相对距离和所述辅助照明亮度，并基于所述第二相对距离和所述辅助照明亮度去除所述水下图像中因为辅助照明子设备照射而在前方目标上形成的散射光成份，以获得清晰化水下图像；所述遇难人员检测设备与所述散射光消除设备和所述移动硬盘分别连接，包括Marr小波滤波子设备、中值滤波子设备、尺度变换增强子设备、目标分割子设备和目标识别子设备；所述Marr小波滤波子设备与所述CCD视觉传感器连接，用于对所述清晰化水下图像采用基于2阶Marr小波基的小波滤波处理，以滤除所述水下图像中的高斯噪声，获得小波滤波图像；所述中值滤波子设备与所述Marr小波滤波子设备连接，用于对所述小波滤波图像执行中值滤波处理，以滤除所述小波滤波图像中的水粒子散射成分，获得中值滤波图像；所述尺度变换增强子设备与所述中值滤波子设备连接，用于对所述中值滤波图像执行尺度变换增强处理，以增强图像中目标与背景的对比度，获得增强图像；所述目标分割子设备与所述尺度变换增强子设备连接，将所述增强图像中像素灰度值在所述人体灰度范围内的所有像素组成人体子图像；所述目标识别子设备与所述目标分割子设备和所述移动硬盘分别连接，将所述人体子图像与各类人体基准模版逐一匹配，输出匹配成功的人体基准模版对应的人体类型作为目标人体类型；ARMl I处理芯片，设置在所述头部安装支架上，与所述GPS定位设备、所述声纳探测设备、所述超声波检测仪、所述水上处理设备和所述遇难人员检测设备分别连接，用于在接收到所述目标人体类型时，启动所述GPS定位设备、所述声纳探测设备和所述超声波检测仪以接收所述GPS定位数据、所述第一相对距离和所述第二相对距离，基于所述GPS定位数据、所述第一相对距离和所述第二相对距离计算并输出人体定位数据，并通过电缆将所述人体子图像和所述目标人体类型传输到所述水上处理设备；其中，所述ARMll处理芯片在未接收到所述目标人体类型时，关闭所述GPS定位设备、所述声纳探测设备和所述超声波检测仪。
[0007]更具体地，在所述去除散射光的潜水携带装置中:所述Marr小波滤波子设备、所述中值滤波子设备、所述尺度变换增强子设备、所述目标分割子设备和所述目标识别子设备被集成在一块集成电路板上。
[0008]更具体地，在所述去除散射光的潜水携带装置中:所述ARMll处理芯片在接收到的目标人体类型为遗体类型时，向所述水上处理设备发送遗体报警信号。
[0009]更具体地，在所述去除散射光的潜水携带装置中，所述携带装置还包括:无线通信接口，与所述水上处理设备连接，用于建立所述水上处理设备与水上救援中心之间的无线数据连接。
[0010]更具体地，在所述去除散射光的潜水携带装置中:所述头部安装支架上设置防水罩，用于容纳所述ARMll处理芯片、所述散射光消除设备和所述遇难人员检测设备。
【附图说明】
[0011]以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中:
[0012]图1为根据本发明实施方案示出的去除散射光的潜水携带装置的结构方框图。
[0013]附图标记:1头部安装支架；2散射光消除设备；3遇难人员检测设备
【具体实施方式】
[0014]下面将参照附图对本发明的去除散射光的潜水携带装置的实施方案进行详细说明。
[0015]现有技术中的水下人员识别设备识别效率低下，无法满足潜水员搜索的要求，而实际上，落水人员的救援对时效性要求很高，这就需要一种高精度的水下人员识别设备，能够克服水下环境带来的干扰，快速定位具有人体特征的水下目标。
[0016]为了克服上述不足，本发明搭建了一种去除散射光的潜水携带装置，采用清晰化处理设备去除水下散射光，采用有针对性的图像滤波机制以提高水下落水人员的识别精度，从而为水下救援提供更有价值的参考数据。
[0017]图1为根据本发明实施方案示出的去除散射光的潜水携带装置的结构方框图，所述携带装置包括头部安装支架、散射光消除设备和遇难人员检测设备，所述散射光消除设备和所述遇难人员检测设备都位于所述头部安装支架上，用于分别对水下图像执行散射光消除和遇难人员检测处理，所述遇难人员检测设备输出遇难人员检测结果。
[0018]接着，继续对本发明的去除散射光的潜水携带装置的具体结构进行进一步的说明。
[0019]所述携带装置还包括:GPS定位设备，设置在浮标上，由电力供应设备提供电力供应，用于接收GPS卫星发送的GPS定位数据。
[0020]所述携带装置还包括:声纳探测设备，设置在浮标上，由电力供应设备提供电力供应，用于探测所述潜水员到浮标的相对距离，并作为第一相对距离输出。
[0021]所述携带装置还包括:超声波检测仪，设置在所述头部安装支架上，用于测量所述潜水员距离前方人体的距离，并作为第二相对距离输出。
[0022]所述携带装置还包括:移动硬盘，预先存储了人体灰度范围和各类人体基准模版，所述人体灰度范围用于将图像中的人体与背景分离，所述各类人体基准模版为对各类基准人体预先进行拍摄所得到的各个图像。
[0023]所述携带装置还包括:浮标，设置在所述潜水员的上方水面上。
[0024]所述携带装置还包括:电力供应设备，设置在所述浮标上，包括防水密封罩、太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，所述防水密封罩用于容纳所述太阳能供电器件、所述蓄电池、所述切换开关和所述电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接，根据蓄电池的剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压。
[0025]所述携带装置还包括:水下拍摄设备，包括半球形防水透明罩、辅助照明子设备和C⑶视觉传感器，所述半球形防水透明罩用于容纳所述辅助照明子设备和所述CXD视觉传感器，所述辅助照明子设备为所述CCD视觉传感器的水下拍摄提供辅助照明，所述CCD视觉传感器对前方目标拍摄以获得包含前方目标的水下图像。
[0026]所述散射光消除设备与所述CCD视觉传感器、所述超声波检测仪和所述辅助照明子设备分别连接，以获得所述第二相对距离和所述辅助照明亮度，并基于所述第二相对距离和所述辅助照明亮度去除所述水下图像中因为辅助照明子设备照射而在前方目标上形成的散射光成份，以获得清晰化水下图像。
[0027]所述遇难人员检测设备与所述散射光消除设备和所述移动硬盘分别连接，包括Marr小波滤波子设备、中值滤波子设备、尺度变换增强子设备、目标分割子设备和目标识别子设备；所述Marr小波滤波子设备与所述CCD视觉传感器连接，用于对所述清晰化水下图像采用基于2阶Marr小波基的小波滤波处理，以滤除所述水下图像中的高斯噪声，获得小波滤波图像；所述中值滤波子设备与所述Marr小波滤波子设备连接，用于对所述小波滤波图