[发明专利]一种3D水声成像系统实时重建方法

权利要求书

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并且令新的阈值等于差值，如此反复，利用自适应阈值的方法寻找差值最小的两点并建立连接；

(2-3)建立连接后，检查3×3网格的中点在该层上是否为空点，如果为空点，则建立两个点的连接，若非空点，则舍弃该连接；

(2-4)用上述同样的方法建立V₄-V₅方向上的连接，如果在同一层上同时有V₂-V₇连接与V₄-V₅连接，则舍弃两个连接中层数差值大的一个，以避免两个连接的交叉；

(2-5)建立V₁-V₈方向的连接，若V₁-V₈连接所在层数的中点是空点，并且该V₁-V₈连接与同一层上的V₂-V₇、V₄-V₅连接没有交叉，则建立V₁-V₈的预连接；

(2-6)用步骤(2-5)相同的方法建立V₃-V₆的预连接，若在同一层上同时有V₁-V₈连接与V₃-V₆连接，则舍弃两个连接中层数差值大的一个，以避免两个连接的交叉。