基于Unity3D的仿真声呐图像数据生成方法技术

本发明专利技术提供了一种基于Unity3D的仿真声呐图像数据生成方法，包括：基于海底地形点云信息和目标物，建立海底地形三维模型和目标物三维模型；将建立的三维模型导入Unity3D中，搭建仿真海底场景；将声呐发出的声波建模为一组等间距射线簇，形成给定位置和方向的前视三维旋转体区域和侧扫二维扇形区域；将声波在目标物的反射建模为射线与目标物三维模型的碰撞，按照碰撞后的回波时间先后，对射线簇内每条射线计算同一距离下模拟得到的声波强度，所得结果即为一帧声呐仿真图像数据。本发明专利技术便于模拟生成复杂的海底场景多角度、多方位的仿真侧扫声呐、前视声呐图像，成像原理接近真实声呐，准确性高。性高。性高。

【技术实现步骤摘要】
基于Unity3D的仿真声呐图像数据生成方法


[0001]本专利技术涉及图像数据处理
，具体涉及一种基于Unity3D的仿真声 呐图像数据生成方法。

技术介绍

[0002]声呐传感器由于其扫描范围广，可在黑暗或高度混浊的环境中观察物体 的特点，被广泛用于水下环境探测。基于声呐图像数据的研究，例如基于深 度学习的水下目标检测方法，多需要大量的声呐图像样本支持。然而，由于 声呐传感器价格昂贵，且水下环境实验条件复杂，获取真实声呐图像需要大 量的时间和资源，难度较高。声呐图像仿真可用于在各种设置下合成声呐图 像，大大降低获取难度。
[0003]使用生成对抗网络和风格化迁移技术合成声呐图像是一种常用的声呐仿 真图像生成方法，然而，该方法所得的仿真图像与原始图像会存在内容、特 征等方面的差异，其准确性无法保证。同时，该方法也需要大量的真实声呐 数据训练网络才能获得较好的效果，没有从根本上解决数据样本不足的问题。 此外，该方法对于真实声呐数据中包含的潜器位置、角度等附加信息都无法 模拟，所得数据难以应用于图像拼接等研究。<br/>[0004]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Unity3D的仿真声呐图像数据生成方法，其特征在于，包括：S1、基于海底地形点云信息和目标物，建立海底地形三维模型和目标物三维模型；S2、将S1建立的三维模型导入Unity3D中，搭建仿真海底场景；S3、将声呐发出的声波建模为一组等间距射线簇，形成给定位置和方向的前视三维旋转体区域和侧扫二维扇形区域；S4、将声波在目标物的反射建模为射线与目标物三维模型的碰撞，按照碰撞后的回波时间先后，每隔固定间隔，对射线簇内每条射线计算同一距离下模拟得到的声波强度，当距离达到声呐区域最大半径时结束，所得结果即为一帧声呐仿真图像数据。2.根据权利要求1所述的基于Unity3D的仿真声呐图像数据生成方法，其特征在于，所述S2包括，在Unity3D中对不同目标物设置不同材质。3.根据权利要求1所述的基于Unity3D的仿真声呐图像数据生成方法，其特征在于，所述S2包括：基于c#脚本在仿真海底场景中删减和摆放目标的步骤。4.根据权利要求1所述的基于Unity3D的仿真声呐图像数据生成方法，其特征在于，所述S3中的声呐包括前视声呐：所述前视声呐建模为xoy平面上的扇形绕y轴旋转固定角...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶秀芬，于牧童，刘文智，刘红，周翰文，陈昂，王泽梁，崔宇航，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：