[发明专利]一种测探回波优化分类方法及装置

说明书

本发明公开了一种测探回波优化分类方法及装置，所述方法包括：获取测探回波数据；根据测探回波数据中的小视场信号的海表回波段的第一衰减系数以及对应的目标数据的均方差，从多个回波信号中确定出近岸浅水信号以及获得剩余回波数据；其中，剩余回波数据为测探回波数据中除去近岸浅水信号后剩余的数据，目标数据为第一衰减系数对应的大视场信号的海表回波的波峰之后的数据；根据剩余回波数据中的小视场信号的海底回波段的第二衰减系数以及海底回波段的幅值大小，从剩余回波数据中确定出浅水信号以及深水信号。本发明能够有效避免分类时，近岸浅水回波信号中混杂深水信号。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种测探回波优化分类方法及装置。

背景技术

激光雷达具有能量强、方向性好、波长短以及分辨率高的特点，在海洋地形测绘应用领域，特别是近海岸带和海岛礁附近的浅水区域测深中发挥了重要作用。激光雷达测深系统一般搭载在机载或者星载平台上，具有探测效率高、费效比高、机动性强的有点，特别适合大面积的海洋地形测绘，目前是浅水水深测量的有效手段之一。

由于海水对激光能量的衰减很强，激光雷达接收的水下回波信号的动态范围非常大，在实现对深水微弱信号检测的同时，其海表以及浅水回波信号非常容易造成探测器的饱和。为此实际激光雷达测深系统中为了扩大探测动态范围，测深回波采用浅水视场和深水视场两个通道进行分视场同时探测。激光雷达测深系统接收到的回波波形中，基于激光脉冲自身波形特性、海底后向散射特性以及海底回波特性的研究，测深回波波形具有不同的表现形式。一般将测深波形分为近岸浅水波形回波波形，浅水波形和深水波形。然后，针对不同类型的回波波形，采用不同的信号处理方法求解海底位置。因此对激光雷达测深回波来说有两个关键技术，第一是如何进行波形分类；第二是根据不同类型波形如何进行相关处理。

而波形分类是保证波形处理结果准确性的基本前提，而目前国内外多集中于激光雷达海陆波形分类的分类，而对海洋测深波形的进一步分类研究较少。在2017年提出了一种基于频谱与的测深波形分类方法，是利用高斯拟合和6 次多项式拟合分别拟合近岸浅水波形、浅水波形和深水波形的低频和高频组分，以拟合偏差作为频域特征对波形进行分类。该方法实施计算复杂，并且在水质参数较好的条件下，无法分辨近岸浅水波形和极深海底回波波形的区别，存在一定的误判，分类效果较差。

因此，目前急需一种能够高效且分类精度高的测探回波分类方法。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种测探回波优化分类方法及装置，能够进行快速、高精度的分类，有效避免在分类时近岸浅水回波信号中混杂深水信号。

第一方面，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种测探回波优化分类方法，包括：

获取测探回波数据；其中，所述测探回波数据中包含多个回波信号，每个所述回波信号包括小视场信号和大视场信号；

根据所述测探回波数据中的小视场信号的海表回波段的第一衰减系数以及对应的目标数据的均方差，从所述多个回波信号中确定出近岸浅水信号以及获得剩余回波数据；其中，所述剩余回波数据为所述测探回波数据中除去所述近岸浅水信号后剩余的数据，所述目标数据为所述第一衰减系数对应的所述大视场信号的海表回波的波峰之后的数据；

根据所述剩余回波数据中的小视场信号的海底回波段的第二衰减系数以及所述海底回波段的幅值大小，从所述剩余回波数据中确定出浅水信号以及深水信号。

优选地，所述根据所述测探回波数据中的小视场信号的海表回波段的第一衰减系数以及对应的目标数据的均方差，从所述多个回波信号中确定出近岸浅水信号，包括：

确定第一目标回波信号的小视场信号的第一峰值点；其中，所述第一目标回波信号为所述多个回波信号中的任意一个；