鱼探仪回波信号的消噪方法技术

本发明专利技术提供了一种鱼探仪回波信号的消噪方法

【技术实现步骤摘要】
鱼探仪回波信号的消噪方法、装置、介质及该鱼探仪


[0001]本专利技术涉及数字鱼探仪领域，特别是涉及一种鱼探仪回波信号的消噪方法
、
装置
、
介质及该鱼探仪
。

技术介绍

[0002]数字鱼探仪在水下环境中用于探测
、
测量和研究水生生物，其主要目标是获取准确的水下目标信号以获得有关水生生物分布
、
数量
、
行为等方面的信息
。
然而，水下环境复杂多变，常常伴随着各种噪声源，如水下环境的信号干扰
、
背景噪声
、
仪器本身噪声等，这些噪声会对数字鱼探仪的性能和测量结果产生不利影响
。
因此，数字鱼探仪需要进行消噪以提高其测量的准确性和可靠性
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的实施例提供了一种鱼探仪回波信号的消噪方法
、
装置
、
介质及该鱼探仪，以提高鱼探仪测量的准确性和可靠性
。
[0004]为了实现上述目的，一方面，提供一种鱼探仪回波信号的消噪方法，包括：
[0005]S1
，从回波信号中采集一帧原始数据；
[0006]S2
，对所述一帧原始数据进行带通滤波，获得一帧目标频率信号；
[0007]S3
，根据该帧目标频率信号中包含的多个信号点的信号值，确定对应信号点为要显示的目标信号图像中的前景单元还是背景单元；其中，如果信号点的信号值为低于第一信号值阈值的第一信号强度，则信号点为背景单元，否则，信号点为前景单元；
[0008]S4
，当该帧目标频率信号中存在第一背景单元时，判断缓存的
、
该帧的前一帧中与所述第一背景单元对应位置处的信号点是否为第一前景单元；如是，则以所述第一前景单元为基准，从所述前一帧的其它信号点和缓存的所述前一帧的历史在前帧中寻找完整的前景块，所述完整的前景块由相连的前景单元组成，且四周被背景单元包围；
[0009]S5
，判断找到的所述完整的前景块的面积是否小于预定的消噪面积阈值；如是，则确定所述完整的前景块对应的信号点为要消除的噪声
。
[0010]优选地，所述的消噪方法，还包括构建前景标识数组的步骤，所述前景标识数组包括用于指示所述一帧目标频率信号中的各信号点为背景单元还是前景单元的标识信息；
[0011]其中，在所述步骤
S3
之后
、
所述步骤
S4
之前还包括，将所述步骤
S3
的确定结果缓存到所述前景标识数组及缓存所述一帧目标频率信号的原始信号值
。
[0012]优选地，所述的消噪方法，在确定所述完整的前景块对应的信号点为要消除的噪声之后还包括：
[0013]将所述前景块中包含的所有单元对应信号点的信号值和信号强度值都置为0，及将所述前景块中包含的所有单元都设为背景单元，并在屏幕上刷新显示
。
[0014]优选地，所述的消噪方法，还包括设置消噪等级的步骤，其中，不同的消噪等级对应不同的消噪面积阈值，且消噪等级越高，消噪面积阈值越大；
[0015]其中，所述步骤
S5
中，所述预定的消噪面积阈值为与预先设置的消噪等级对应的消噪面积阈值
。
[0016]优选地，所述的消噪方法，其中，所述第一信号值阈值为鱼探仪的底噪值
。
[0017]优选地，所述的消噪方法，其中，在所述步骤
S2
之后
、
所述步骤
S3
之前还包括：
[0018]S21
，对所述一帧目标频率信号进行包络处理，获得一帧包络数据；
[0019]其中，所述步骤
S3
和步骤
S4
中处理的目标频率信号为所述一帧目标频率信号的包络数据
。
[0020]优选地，所述的消噪方法，在所述步骤
S2
之后，还包括：
[0021]S21
，对所述一帧目标频率信号进行包络处理，获得一帧包络数据；
[0022]S22
，根据所述一帧包络数据中各信号点的信号值确定所述各信号点的信号强度等级，其中，按照信号值的大小，所述信号强度等级至少包括满足预定条件的低信号强度等级和高信号强度等级；
[0023]S23
，对所述一帧包络数据进行同频滤波，输出经同频滤波后的信号；其中，所述同频滤波包括：
[0024]以缓存的多帧历史帧数据作为对照组，当所述对照组中存在低信号强度等级的第一信号点时，将所述一帧包络数据中与所述第一信号点对应的信号点的信号值修改为所述第一信号点的信号值；
[0025]当所述对照组中不存在低信号强度等级的第一信号点时，继续判断所述一帧包络数据中是否存在高信号强度等级的第二信号点；如是，则将所述高信号强度等级的第二信号点的信号值修改为：所述对照组中与所述第二信号点对应的信号点中信号值最小的信号点的信号值；及，
[0026]将所述一帧包络数据在进行同频滤波前的原始帧数据进行缓存
。
[0027]另一方面，提供了一种鱼探仪回波信号的消噪装置，包括存储器和处理器，所述存储器存储有至少一段程序，所述至少一段程序由处理器执行以实现如上文任一所述的消噪方法
。
[0028]又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一段程序，所述至少一段程序由处理器执行以实现如上文任一所述的消噪方法
。
[0029]又一方面，提供了一种鱼探仪，包含如上文所述的消噪装置
。
[0030]上述技术方案具有如下技术效果：
[0031]本专利技术实施例的方案根据回波信号的帧信号中各信号点的信号强度值来确定前景单元和背景单元，通过使用前景标识信息来寻找完整的前景块，及根据前景块的面积来消除噪点，可以消除目标信号的干扰，提高鱼探仪测量的准确性和可靠性；且通过查找当前帧中包含的背景单元，根据该背景单元找前一帧中对应位置处的前景单元，再以该前景单元为基准查找完整的前景块，通过这种方式查找完整的前景块，无需遍历全部帧的全部信号点，计算量小，节省资源，计算效率高；
[0032]进一步地，除利用前景块面积消噪外，还根据信号强度的连续性对帧信号进行同频滤波，通过使用信号强度进行对比，可以将突然冒出来的强信号过滤掉，从而可消除由于同频鱼探仪距离太近导致的同频干扰，进一步提高了鱼探仪的测量准确性
。
附图说明
[0033]图1为本专利技术一实施例鱼探仪回波信号的消噪方法的流程示意图；
[0034]图2为一示例性的缓存帧及其前景标识信息的示意图；
[0035]图3是在显示器的屏幕上显示的若干示例性完整的红色前景块和一个不完整的蓝色前景块；
[0036]图4为本专利技术一实施例的消噪方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种鱼探仪回波信号的消噪方法，其特征在于，包括：
S1
，从回波信号中采集一帧原始数据；
S2
，对所述一帧原始数据进行带通滤波，获得一帧目标频率信号；
S3
，根据该帧目标频率信号中包含的多个信号点的信号值，确定对应信号点为要显示的目标信号图像中的前景单元还是背景单元；其中，如果信号点的信号值为低于第一信号值阈值的第一信号强度，则信号点为背景单元，否则，信号点为前景单元；
S4
，当该帧目标频率信号中存在第一背景单元时，判断缓存的
、
该帧的前一帧中与所述第一背景单元对应位置处的信号点是否为第一前景单元；如是，则以所述第一前景单元为基准，从所述前一帧的其它信号点和缓存的所述前一帧的历史在前帧中寻找完整的前景块，所述完整的前景块由相连的前景单元组成，且四周被背景单元包围；
S5
，判断找到的所述完整的前景块的面积是否小于预定的消噪面积阈值；如是，则确定所述完整的前景块对应的信号点为要消除的噪声
。2.
根据权利要求1所述的消噪方法，其特征在于，还包括构建前景标识数组的步骤，所述前景标识数组包括用于指示所述一帧目标频率信号中的各信号点为背景单元还是前景单元的标识信息；其中，在所述步骤
S3
之后
、
所述步骤
S4
之前还包括，将所述步骤
S3
的确定结果缓存到所述前景标识数组及缓存所述一帧目标频率信号的原始信号值
。3.
根据权利要求1所述的消噪方法，其特征在于，在确定所述完整的前景块对应的信号点为要消除的噪声之后还包括：将所述前景块中包含的所有单元对应信号点的信号值和信号强度值都置为0，及将所述前景块中包含的所有单元都设为背景单元，并在屏幕上刷新显示
。4.
根据权利要求1所述的消噪方法，其特征在于，还包括设置消噪等级的步骤，其中，不同的消噪等级对应不同的消噪面积阈值，且消噪等级越高，消噪面积阈值越大；其中，所述步骤
S5
中，所述预定的消噪面积阈值为与预先设置的消噪等级对应的消噪面积阈值
。5.
...

【专利技术属性】
技术研发人员：何晓鑫，李海博，李晓静，郭苏强，林晓松，
申请(专利权)人：厦门新诺电子有限公司，
类型：发明
国别省市：