一种适用于图像声纳系统的数据文件储存方法技术方案

本发明专利技术涉及一种适用于图像声纳系统的数据文件储存方法，该方法创建的数据文件格式包括：文件信息存储格式、图像声纳图像信息的存储格式、地理坐标信息的存储格式、图像声纳时间信息的存储格式、图像声纳传感器信息的存储格式；图像声纳系统在工作过程中产生图像数据，数据文件存储时依次写入图像声纳图像信息数据、地理坐标信息数据、图像声纳时间信息数据、图像声纳传感器信息数据；并按照相应的数据文件格式完成数据存储。本发明专利技术数据文件储存方法，文件格式简单，可以集成图像数据、地理坐标信息、时间信息和传感器数据信息统一存储；采用图像块的方式，使此文件格式既可以实时存储图像声纳数据，也可以在后处理中存储多种类型声纳的图像数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数据存储领域，特别涉及一种可应用于图像声纳系统的数据文件储 存方法。
技术介绍
图像声纳是进行水下测绘、水下环境和水下目标探测的重要工具。图像声纳系 统在测绘过程中会产生大量的数据，这些数据以合适的方式存储对于图像声纳的后 续应用有十分重要的意义。图像声纳生成的数据既有图像的特征，同时又附加了大 量的其他信息(如地理坐标信息、时间信息、各种传感器信息等)，直接采用已有的 图像数据存储格式(如BMP、 JPEG、 TIF等)并不能满足图像声纳数据存储的要求， 因为诸如BMP、 JPEG、 TIF等图像文件格式都是针对光学栅格图像制定的。目前，国际上有多家公司提出了图像声纳数据的存储格式(比如QMIPS或者 XTF格式)。出于对各公司的商业利益的保护以及这些数据存储格式提出的初衷不 同，这些图像声纳数据存储格式相互之间并不兼容，甚至有些图像声纳数据的存储 格式并不公开。国内图像声纳的研究和生成没有形成产业化，大都处在样机阶段， 从公开文献和报道看，国内还没有机构提出图像声纳数据的存储格式。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提出一种可用于图像声纳系统的文件储 存方法。本专利技术提出的文件储存方法，提高图像声纳数据的交互性，提高图像声纳 数据存储的速度，提高使用图像声纳数据的便利性。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种适用于图像声纳系统的数据文件储存 方法，包括以下步骤-(1) 创建数据文件，所述数据文件的格式包括文件信息存储格式、图像声纳 图像信息的存储格式、地理坐标信息的存储格式、图像声纳时间信息的存储格式、 图像声纳传感器信息的存储格式。(2) 根据图像声纳系统的情况，向数据文件写入文件信息。(3) 对于图像声纳系统在工作过程中产生图像数据，数据文件存储时顺序执行 步骤(31)至步骤(34)，按照数据文件格式完成数据存储。4(31) 写入图像声纳图像信息数据；(32) 写入地理坐标信息数据；(33) 写入图像声纳时间信息数据；(34) 写入图像声纳传感器信息数据；(4) 对于不同的工作周期，重复执行上述步骤(3)。(5) 图像声纳系统探测任务完成后，关闭打开的数据文件，完成图像声纳信息 数据存储。其中，步骤(1)中，所述文件信息存储格式用于存储图像声纳文件的基本信息， 所述基本信息包括文件信息起始标志、文件类型标志信息、文件版本号信息、图 像块信息、地理坐标块信息、时间块信息、传感器块信息及文件信息结束标志。其中，所述文件信息起始标志用于标志文件信息的开始；所述文件类型标志信 息用于标志文件的类型；所述文件版本号信息用于说明文件格式的版本号。所述图 像块信息用于存储图像数据块信息，该图像数据块信息包括图像块的数目、图像 块在文件中的存储位置、图像数据类型、图像通道数及图像距离向像素数；所述地 理坐标块信息用于存储地理坐标数据的类型，该地理坐标数据的类型包括经度类 型和纬度类型；所述时间块信息用于存储时间数据的类型；所述传感器块信息用于 存储传感器数据块的信息，该传感器数据块的信息包括传感器块信息数目、传感 器数据类型及传感器数据名称(采用代码表示)等。其中，步骤(31)中，所述图像声纳图像信息包括实图像信息或复图像信息； 所述图像信息是指图像声纳系统对水下环境进行扫描后输出图像信息，图像信息是 图像声纳系统最重要的输出信息；所述图像信息的数据精度可能为整型或者浮点型。其中，步骤(32)中，所述地理坐标信息是指与图像声纳图像信息相关的地理 坐标信息，图像声纳图像的每个象素点都对应水下环境的地理坐标；所述声纳图像 是二维数据， 一般情况下，所述二维图像数据由方位向和距离向组成；所述距离向 指声信号传播的方向，所述方位向指图像声纳孔径(实孔径或虚拟孔径)对应的方 向。其中，步骤(33)中，所述时间信息是指与图像声纳图像信息相关的时间信息； 所述时间信息用于表示获取图像信息的相对时间或者绝对时间。其中，步骤(34)中，所述传感器信息是指与图像声纳图像信息相关的传感器 信息；所述传感器信息是指获取图像数据时声纳基阵的运动姿态、运动速度、深度 或者其他传感器信息，包括温度、盐度、距低高度、放缆长度。其中，同一图像数据块可包含多帧数据，每一帧数据由图像数据、地理坐标信5息、时间信息和传感器信息组成；同一图像数据文件可包含多个图像数据块。 本专利技术的优点在于1、 本专利技术提供的一种可用于图像声纳系统图像信息的数据文件储存方法，该储 存方法的文件格式简单，而且可以集成图像数据、地理坐标信息、时间信息和传感 器数据信息统一存储。2、 本专利技术采用图像块的方式，使此文件格式既可以实时存储图像声纳数据，也 可以在后处理中存储多种类型声纳的图像数据。附图说明图l是本专利技术数据文件储存方法的文件格式示意图； 图2是本专利技术数据文件储存方法的文件信息示意图； 图3是本专利技术实施例侧视声纳测绘带示意图4是本专利技术实施例侧视合成孔径声纳文件信息储存格式示意图(单频率)； 图5是本专利技术实施例侧视合成孔径声纳文件信息储存格式示意图(双频率)。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的一种可用于图像声纳系统的数据文件储存方法进行详 细说明。具体实施方式中以侧视合成孔径声纳为例进行说明，侧视声纳距离向像素点数 为^、像素精度为单精度浮点型(float),图像数据为复数，侧视声纳图像数据同时 具有地理位置信息(GPS信息)、时间信息，传感器信息(深度和速度)，所有传感 器信息均采用双精度浮点型，时间信息采用无符号整型表示。侧视合成孔径声纳对水下环境进行实时扫描的时候， 一般采用周期重复工作模 式，即在时刻f发射和接收声信号并进行成像处理，间隔以后再进行重复的动作， 与合成孔径声纳系统的配置有关。每个工作周期，侧视合成孔径声纳系统会输出一定数量的图像(一帧图像)，这里假设周期Z中，输出的图像数据的行数为^'(/)，则周期z'中输出的总的图像数据为 ^。xA^的数据矩阵/'。数据矩阵对应的0 8信息为7^('')><2的数据矩阵&，其中第一列表示经度，第 二列表示纬度。数据矩阵对应的时间信息为Wz')xi的数据向量T 。数据矩阵对应的传感器信息为,的数据向量。'，其中第一列表示深度， 第二列表示速度信息。为了完成图像声纳数据的存储，需要完成以下步骤(1) 创建数据文件，所述数据文件的格式包括(如图1所示)文件信息存储 格式、图像声纳图像信息的存储格式、地理坐标信息的存储格式、图像声纳时间信 息的存储格式、图像声纳传感器信息的存储格式。(2) 根据侧视合成孔径声纳系统的情况，向文件中写入文件信息。所述文件信 息存储格式用于存储图像声纳文件的基本信息，所述基本信息包括(如图2所示) 文件信息起始标志、文件类型标志信息、文件版本号信息、图像块信息、地理坐标 块信息、时间块信息、传感器块信息及文件信息结束标志。结合本实施例，图3为例侧视声纳测绘带示意图；文件信息的存储格式如图4 所示。在图4中文件信息起始标志采用OxAAAAAAAA表示，文件信息结束标志采用 OxFFFFFFFF表示，文件类型采用0x00000002表示，文件版本信息为1.0采用在图4中图像块信息由图像块数目，图像块在文件中的存储位置，图像数据类 型，通道数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于图像声纳系统的数据文件储存方法，包括以下步骤：　（１）创建数据文件，所述数据文件的格式包括：文件信息存储格式、图像声纳图像信息的存储格式、地理坐标信息的存储格式、图像声纳时间信息的存储格式、图像声纳传感器信息的存储格式；　（２ ）根据图像声纳系统的情况，向数据文件写入文件信息；　（３）对于图像声纳系统在工作过程中产生图像数据，数据文件存储时顺序执行步骤（３１）至步骤（３４），按照数据文件格式完成数据存储；　（３１）写入图像声纳图像信息数据；　（３２）写入地理 坐标信息数据；　（３３）写入图像声纳时间信息数据；　（３４）写入图像声纳传感器信息数据；　（４）对于不同的工作周期，重复执行上述步骤（３）；　（５）图像声纳系统探测任务完成后，关闭打开的数据文件，完成图像声纳信息数据存储。

【技术特征摘要】
1、一种适用于图像声纳系统的数据文件储存方法，包括以下步骤(1)创建数据文件，所述数据文件的格式包括文件信息存储格式、图像声纳图像信息的存储格式、地理坐标信息的存储格式、图像声纳时间信息的存储格式、图像声纳传感器信息的存储格式；(2)根据图像声纳系统的情况，向数据文件写入文件信息；(3)对于图像声纳系统在工作过程中产生图像数据，数据文件存储时顺序执行步骤(31)至步骤(34)，按照数据文件格式完成数据存储；(31)写入图像声纳图像信息数据；(32)写入地理坐标信息数据；(33)写入图像声纳时间信息数据；(34)写入图像声纳传感器信息数据；(4)对于不同的工作周期，重复执行上述步骤(3)；(5)图像声纳系统探测任务完成后，关闭打开的数据文件，完成图像声纳信息数据存储。2、 根据权利要求1所述的数据文件储存方法，其特征在于，步骤(1)中，所 述文件信息存储格式用于存储图像声纳文件的基本信息，所述基本信息包括文件 信息起始标志、文件类型标志信息、文件版本号信息、图像块信息、地理坐标块信 息、时间块信息、传感器块信息及文件信息结束标志。3、 根据权利要求2所述的数据文件储存方法，其特征在于， 所述文件信息起始标志用于标志文件信息的开始； 所述文件类型标志信息用于标志文件的类型； 所述文件版本号信息用于说明文件格式的版本号；所述图像块信息用于存储图像数据块信息，该图像数据块信息包括图像块的 数目、图像块在文件中的存储位置、图像数据类型、图像通道数及图像距离向像素 数；所述地理坐标块信息用于存储地理坐标数据的类型，该地理坐标数据的类...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘维，刘纪元，张春华，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：11[]