[发明专利]采用多波束声纳和激光辅助照明成像设备的融合成像方法

权利要求书

1.采用多波束声纳和激光辅助照明成像设备的融合成像方法，其特征是包括以下步骤：

1）将多波束声纳设备、激光辅助照明设备和光学成像设备安装于同一水下密封结构中，并连接融合成像处理系统和电池；多波束声纳设备和光学成像设备底部加装位置调节装置；

2）在使用前，调节多波束声纳设备的传感器探头与光学成像设备的视轴和激光辅助照明设备的光轴方向一致；前期校正完成后，将各设备的位置完全锁死，保证工作时光学成像设备和多波束声纳设备的视轴方向保持一致；

3）装置进入水下正式工作，除了激光辅助照明设备先不启动，其他设备都启动；

4）多波束声纳设备发出声纳探测水下目标，将获得的声纳图像传输至融合成像处理系统，融合成像处理系统通对声纳图像处理，获得水下目标的高清图像；

5）根据光学成像设备和声纳设备视场大小的比例，融合成像处理系统标记出光学成像设备图像中存在目标的条带区域，条带宽度为目标对应的宽度；启动激光辅助照明设备后，通过观察图像显示器，手动控制位置调节装置上的旋钮，使得照明光束在条带区域中扫描；光束照到目标上时，图像显示器给出光学图像；

6）融合成像处理系统对步骤5）得到的图像进行图像去噪增强、自适应二值化分割、像素消融及聚类算法处理，获得目标的高度，根据声纳图像得到目标的宽度信息，在图像显示器中显示出水下目标的高度和宽度；

所述步骤2）具体包括以下步骤：

①把水下密封结构整体放置在水质干净、光照条件好的水下，启动各设备；

②初步调整位置调节装置，使得多波束声纳设备、激光辅助照明设备和光学成像设备三种设备的视轴和光轴方向基本一致；

③在水下密封结构整体的前方距离10m处放置两个大小相同的物体，两个物体的位置相隔尽量远，但必须在多波束声纳和光学成像设备的成像视场内；

④观察融合成像处理系统的图像显示器上显示的声纳和光学图像，精细调整位置调节装置，使得两个目标的声纳和光学图像的中心位置都完全重合；

所述步骤4）具体包括以下步骤：

①采集多波束声纳设备得到的图像，经过声纳图像数据线传输至融合成像处理系统，得到声纳图像；

②融合成像处理系统对声纳图像采用对比度增强，通过二值化的算法进行处理，得到对比度增强的声纳图像；

③融合成像处理系统对对比度增强的声纳图像采用纵向空间范围筛选的算法进行处理，然后进行对象生成，排序及命名，得到水下目标的高清图像。

2.根据权利要求1所述的采用多波束声纳和激光辅助照明成像设备的融合成像方法，其特征是所述的光学成像设备采用防水相机。

3.根据权利要求1所述的采用多波束声纳和激光辅助照明成像设备的融合成像方法，其特征是所述的多波束声纳设备采用高频二维成像声纳硬件系统。

4.根据权利要求1所述的采用多波束声纳和激光辅助照明成像设备的融合成像方法，其特征是所述的融合成像处理系统采用嵌入式计算硬件平台，并连接图像显示器，用于处理并显示融合处理后的声纳图像。

5.根据权利要求1所述的采用多波束声纳和激光辅助照明成像设备的融合成像方法，其特征是所述的位置调节装置采用二维调节架。