【技术实现步骤摘要】
一种3D水声成像系统实时重建方法
本专利技术属于水下声学成像领域，尤其是涉及一种3D水声成像系统实时重建方法。
技术介绍
随着水声探测在海洋资源开发中的广泛应用，水声技术就成为水下信息探测、定位和通信的有效手段，用于水下探测的水声成像技术已成为大规模水下探测的重要手段。比如公开号为CN102928844A的中国专利文献公开了一种水下亚波长分辨率三维成像方法，包括以下步骤：(1)声信号发射；(2)声透镜波束形成；(3)声信号接收、调理；(4)图像处理及显示：根据声透镜的成像规律得到的二维数据，使用发射和接收的时间得到的距离数据，结合水声传感器的接收的电信号即可得到三维水声数据；将三维水声图像数据进行图像增强、图像分割，最后使用开源可视化程序库VTK，实现目标三维成像。3D水声成像系统实时重建在3D水声成像技术后续处理中具有重要的基础作用，然而由于3D水声成像数据呈立体多层化分布，且数据量大、背景回波噪点多，直接进行传统3D网格数据搜索与表面重建将会产生大量无效三角面片，同时导致计算量增大和效率低下，并且会形成许多声纳图像数据空洞，难以正确反映海底地形地貌。因此，研究...
【技术保护点】
1.一种3D水声成像系统实时重建方法，其特征在于，包括：(1)将实时获取的3D水声成像数据输入2×2网格块实点搜索模块，针对每个扫描波束链表上的非空声学数据点在2×2网格块进行声学数据点的搜索连接处理；(2)将步骤(1)处理后的数据输入3×3网格块空点搜索模块，对网格块中以空点为中心的3×3区间进行声学数据点的搜索连接处理；(3)将步骤(2)处理后的数据依次输入2×3垂直网格块搜索模块与3×2水平网格块搜索模块，进行声学数据点的搜索连接处理；(4)将步骤(3)处理后的数据输入三角面片生成模块，利用已经建立的连接关系进行三角面片生成。
【技术特征摘要】
1.一种3D水声成像系统实时重建方法，其特征在于，包括：(1)将实时获取的3D水声成像数据输入2×2网格块实点搜索模块，针对每个扫描波束链表上的非空声学数据点在2×2网格块进行声学数据点的搜索连接处理；(2)将步骤(1)处理后的数据输入3×3网格块空点搜索模块，对网格块中以空点为中心的3×3区间进行声学数据点的搜索连接处理；(3)将步骤(2)处理后的数据依次输入2×3垂直网格块搜索模块与3×2水平网格块搜索模块，进行声学数据点的搜索连接处理；(4)将步骤(3)处理后的数据输入三角面片生成模块，利用已经建立的连接关系进行三角面片生成。2.根据权利要求1所述的3D水声成像系统实时重建方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的2×2网格块由非空声学数据点所在扫描波束、该点右侧扫描波束、该点下侧扫描波束以及该点对角线扫描波束组成。3.根据权利要求2所述的3D水声成像系统实时重建方法，其特征在于，所述2×2网格块实点搜索模块的处理过程为：(1-1)寻找非空声学数据点与其右侧扫描波束上层数差值最小的点并建立连接；(1-2)运用相同的方法建立该非空声学数据点与其下侧、对角方向扫描波束上的点的连接，判断此时是否出现连接交叉，若存在则舍弃该连接；(1-3)对同一扫描波束上的相邻点进行连接。4.根据权利要求3所述的3D水声成像系统实时重建方法，其特征在于，步骤(1-1)的具体步骤为：将非空声学数据点与其右侧扫描波束上的点依次比较所处层数的差值，若差值小于阈值，则两个声学点之间建立连接并且令新的阈值等于差值，重复该步骤，利用自适应阈值的方法寻找差值最小的两点并建立连接。5.根据权利要求1所述的3D水声成像系统实时重建方法，其特征在于，步骤(2)中，所述3×3网格块空点搜索模块的处理过程为：(2-1)从3×3网格左上角的点开始，记为第一个点V1，阵列中第一行的第二和第三个点记为V2、V3，第二行的第一和第三个点记为V4、V5，第二行的第二个点为空点V0，第三行的第一个点为V6、第二个点为V7，第三个点为V8；(2-2)依次比较V2扫描波束上的每个点与V7扫描波束上的点的层数差，若差值小于系统定义阈值，则两个声学点之间建立连接...
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