侧扫声呐海底线检测方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种侧扫声呐海底线检测方法及装置，方法包括：获取预设时间范围内的左舷回波数据和右舷回波数据；获取所述预设时间范围内左舷回波数据中的至少一个第一峰值点以及右舷回波数据中的至少一个第二峰值点；获取每个所述第一峰值点所对应的第一结构相似性SSIM指数以及每个所述第二峰值点所对应的第二SSIM指数；基于第一SSIM指数从所述至少一个第一峰值点中选取得到第一候选海底点，并基于所述第二SSIM指数从所述至少一个第二峰值点中选取得到第二候选海底点；基于所述第一候选海底点和所述第二候选海底点，得到海底线。本申请实施例实现了复杂海洋环境下海底线的精准检测。

【技术实现步骤摘要】
侧扫声呐海底线检测方法及装置
本申请属于海底线检测
，尤其涉及一种侧扫声呐海底线检测方法及装置。
技术介绍
侧扫声呐（SideScanSonar，SSS）是一种利用回声测深原理探测物体和海底结构的设备，通过安装在SSS拖鱼两侧的两个换能器发射声波脉冲并将其数字化，SSS将回波能量强度沿着时间线进行显示从而获得海底的连续图像。侧扫声呐能够呈现高度精细化的图像，不仅能显示物体的存在，同时还能展示物体的材料类别，广泛应用于海洋地质调查、海洋工程勘测、水下目标搜索等方面。侧扫声呐海底线是指侧扫声呐图像中水体和海底之间存在的一条分界线，表示了拖鱼至海底的高度。海底线的检测不仅可以在拖鱼高度小于一定值时向测量人员发出警告，实现及时避障的目的，也对后续目标量测、斜距校正等具有重要作用。目前海底线检测主要分为最大峰值法和阈值法，为了解决强干扰的影响，还采用了人工干预设定初值等方法，来提高检测精度。最大峰值法和阈值法的检测准则是海底初始回波能量非常强，与水体分界明显，但是侧扫声呐图像易受发射脉冲、水面回波及尾流、悬浮物和强吸收及反差底质等因素影响，海底线分布可能不是很明显，这种情况下海底线检测结果往往不是很精准。
技术实现思路
本申请实施例的目的是提供一种侧扫声呐海底线检测方法及装置，以解决现有海底线检测结果不精准的问题。第一方面，本申请实施例提供了一种侧扫声呐海底线检测方法，包括：获取预设时间范围内的左舷回波数据和右舷回波数据；获取所述预设时间范围内左舷回波数据中的至少一个第一峰值点以及右舷回波数据中的至少一个第二峰值点；获取每个所述第一峰值点所对应的第一结构相似性SSIM指数以及每个所述第二峰值点所对应的第二SSIM指数；基于第一SSIM指数从所述至少一个第一峰值点中选取得到第一候选海底点，并基于所述第二SSIM指数从所述至少一个第二峰值点中选取得到第二候选海底点；基于所述第一候选海底点和所述第二候选海底点，得到海底线。可选地，所述基于第一SSIM指数从所述至少一个第一峰值点中选取得到第一候选海底点时，选取为所述第一候选海底点的第一峰值点满足下述条件：所述第一峰值点的第一SSIM指数小于预设的相似度阈值；所述基于所述第二SSIM指数从所述至少一个第二峰值点中选取得到第二候选海底点时，选取为所述第二候选海底点的第二峰值点满足下述条件：所述第二峰值点的第二SSIM指数小于所述相似度阈值。可选地，还包括：选取为所述第一候选海底点的第一峰值点还满足如下条件：所述第一峰值点的幅度大于预设的幅度阈值且覆盖长度大于预设的长度阈值；选取为所述第二候选海底点的第二峰值点还满足如下条件：所述第二峰值点的幅度大于所述幅度阈值且覆盖长度大于所述长度阈值。可选地，通过下述公式，计算得到所述幅度阈值：其中，所述表示所述幅度阈值，表示峰值点的个数，所述峰值点为所述第一峰值点或第二峰值点，表示个峰值点中第个峰值点的幅度值，表示第一常数；通过下述公式，计算得到所述长度阈值：其中，所述表示所述长度阈值，表示第二常数，表示信号发射脉宽，表示采样率。可选地，所述基于所述第一候选海底点和所述第二候选海底点，得到海底线，包括：对选取到的所有第一候选海底点和第二候选海底点，按照距离最近原则进行匹配，将匹配成功的第一候选海底点和第二候选海底点作为最终的海底点；基于所述海底点得到所述海底线。可选地，所述获取预设时间范围内的左舷回波数据和右舷回波数据，包括：获取回波数据的检测盲区；以所述检测盲区的最终值为起始位置，开始获取预设时间范围内的左舷回波数据和右舷回波数据。可选地，所述获取回波数据的检测盲区，包括：获取预先采集的M帧左舷回波数据和右舷回波数据，并获取每帧中的每个左舷回波数据与每个右舷回波数据之间的第三SSIM指数；基于所述M帧左舷回波数据和右舷回波数据的幅度值，确定所述检测盲区的初始值；基于所述检测盲区的初始值和所述第三SSIM指数，确定所述检测盲区的最终值。可选地，所述基于所述M帧左舷回波数据和右舷回波数据的幅度值，确定所述检测盲区的初始值，包括：基于所述M帧左舷回波数据和右舷回波数据的幅度值，通过下述公式，计算得到所述检测盲区的初始值：表示所述检测盲区的初始值，表示M帧内第i帧左舷回波数据中目标左舷回波数据所对应的采样点位置，所述目标左舷回波数据为第一个幅度值小于预设盲区检测幅度阈值的左舷回波数据，表示M个的均值，表示M帧内第i帧右舷回波数据中目标右舷回波数据所对应的采样点位置，所述目标右舷回波数据为第一个幅度值小于所述预设盲区检测幅度阈值的右舷回波数据，表示M个的均值，表示取和中的最大值。可选地，所述基于所述检测盲区的初始值和所述第三SSIM指数，确定所述检测盲区的最终值，包括：以所述检测盲区的初始值位置为基准位置，通过下述公式，计算得到所述检测盲区的最终值：其中，表示所述检测盲区的最终值，表示M帧内第j帧中第三目标SSIM指数所对应的时间值，所述第三目标SSIM指数为所述第j帧中第一个大于预设的相似度阈值的第三SSIM指数。第二方面，本申请实施例提供了一种侧扫声呐海底线检测装置，包括：第一获取模块，用于获取预设时间范围内的左舷回波数据和右舷回波数据；第二获取模块，用于获取所述预设时间范围内左舷回波数据中的至少一个第一峰值点以及右舷回波数据中的至少一个第二峰值点；第三获取模块，用于获取每个所述第一峰值点所对应的第一结构相似性SSIM指数以及每个所述第二峰值点所对应的第二SSIM指数；第四获取模块，用于基于第一SSIM指数从所述至少一个第一峰值点中选取得到第一候选海底点，并基于所述第二SSIM指数从所述至少一个第二峰值点中选取得到第二候选海底点；第五获取模块，用于基于所述第一候选海底点和所述第二候选海底点，得到海底线。第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括处理器，存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。第四方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。本实施例提供的侧扫声呐海底线检测方法及装置，通过获取预设时间范围内的左舷回波数据和右舷回波数据，并获取预设时间范围内左舷回波数据中的至少一个第一峰值点以及右舷回波数据中的至少一个第二峰值点，然后获取每个第一峰值点所对应的第一SSIM指数以及每个第二峰值点所对应的第二SSIM指数，基于第一SSIM指数从至少一个第一峰值点中选取得到第一候选海底点，并基于第二SSIM指数从至少一个第二峰值点中选取得到第二候选海底点，最后基于第一候选海底点和第二候选海底点，得到海底线；由于海底线具有左右对称特征，且由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种侧扫声呐海底线检测方法，其特征在于，包括：/n获取预设时间范围内的左舷回波数据和右舷回波数据；/n获取所述预设时间范围内左舷回波数据中的至少一个第一峰值点以及右舷回波数据中的至少一个第二峰值点；/n获取每个所述第一峰值点所对应的第一结构相似性SSIM指数以及每个所述第二峰值点所对应的第二SSIM指数；/n基于第一SSIM指数从所述至少一个第一峰值点中选取得到第一候选海底点，并基于所述第二SSIM指数从所述至少一个第二峰值点中选取得到第二候选海底点；/n基于所述第一候选海底点和所述第二候选海底点，得到海底线。/n

【技术特征摘要】
1.一种侧扫声呐海底线检测方法，其特征在于，包括：
获取预设时间范围内的左舷回波数据和右舷回波数据；
获取所述预设时间范围内左舷回波数据中的至少一个第一峰值点以及右舷回波数据中的至少一个第二峰值点；
获取每个所述第一峰值点所对应的第一结构相似性SSIM指数以及每个所述第二峰值点所对应的第二SSIM指数；
基于第一SSIM指数从所述至少一个第一峰值点中选取得到第一候选海底点，并基于所述第二SSIM指数从所述至少一个第二峰值点中选取得到第二候选海底点；
基于所述第一候选海底点和所述第二候选海底点，得到海底线。


2.根据权利要求1所述的侧扫声呐海底线检测方法，其特征在于，
所述基于第一SSIM指数从所述至少一个第一峰值点中选取得到第一候选海底点时，选取为所述第一候选海底点的第一峰值点满足下述条件：所述第一峰值点的第一SSIM指数小于预设的相似度阈值；
所述基于所述第二SSIM指数从所述至少一个第二峰值点中选取得到第二候选海底点时，选取为所述第二候选海底点的第二峰值点满足下述条件：所述第二峰值点的第二SSIM指数小于所述相似度阈值。


3.根据权利要求2所述的侧扫声呐海底线检测方法，其特征在于，还包括：
选取为所述第一候选海底点的第一峰值点还满足如下条件：所述第一峰值点的幅度大于预设的幅度阈值且覆盖长度大于预设的长度阈值；
选取为所述第二候选海底点的第二峰值点还满足如下条件：所述第二峰值点的幅度大于所述幅度阈值且覆盖长度大于所述长度阈值。


4.根据权利要求3所述的侧扫声呐海底线检测方法，其特征在于，
通过下述公式，计算得到所述幅度阈值：



其中，所述表示所述幅度阈值，表示峰值点的个数，所述峰值点为所述第一峰值点或第二峰值点，表示个峰值点中第个峰值点的幅度值，表示第一常数；
通过下述公式，计算得到所述长度阈值：



其中，所述表示所述长度阈值，表示第二常数，表示信号发射脉宽，表示采样率。


5.根据权利要求1所述的侧扫声呐海底线检测方法，其特征在于，所述基于所述第一候选海底点和所述第二候选海底点，得到海底线，包括：
对选取到的所有第一候选海底点和第二候选海底点，按照距离最近原则进行匹配，将匹配成功的第一候选海底点和第二候选海底点作为最终的海底点；
基于所述海底点得到所述海底线。


6.根据权利要求1所述的侧扫声呐海底线检测方法，其特征在于，所述获取预设时间范围内的左舷回波数据和右舷回波数据，包括：
获取回波数据的检测盲区；
以...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春雨，
申请(专利权)人：北京星天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11