[发明专利]一种侧扫声呐图像高分辨率重建方法

权利要求书

1.一种侧扫声呐图像高分辨率重建方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：建立模型坐标系；

步骤2：获取所有采集的回波数据、每个回波数据对应的声呐位置信息、每个回波数据对应的声呐高度信息；

步骤3：逐一将回波数据、声呐位置信息、声呐高度信息构建成声呐信号海底模型，将声呐信号海底模型放入模型坐标系中；

步骤4：遍历模型坐标系中的像素点，执行步骤41-42；

步骤41：获取当前像素点所在的所有声呐信号海底模型；

步骤42：当所述步骤41获取的所有声呐信号海底模型数量等于一时，将当前像素点在声呐信号海底模型中的回波数据值作为当前像素点的像素值，结束当前像素点的遍历；

当所述步骤41获取的所有声呐信号海底模型数量大于一时，

遍历所述步骤41获取的所有声呐信号海底模型，执行步骤421-423；

步骤421：获取当前声呐信号海底模型中的声轴线，计算声轴线与当前像素点之间的夹角；

步骤422：将视锥细胞分布函数作为声呐信号海底模型的概率分布，根据视锥细胞分布为基础的海底模型图、所述步骤421中获取的夹角计算当前像素点在当前声呐信号海底模型中的显示概率；

步骤423：将显示概率与当前像素点在当前声呐信号海底模型中的回波数据值相乘，计算当前像素点在当前声呐信号海底模型中的像素值；

累加所述步骤423中获取的像素值，将遍历结束后获得的总像素值作为当前像素点的像素值；

步骤5：将相邻两个声轴线两端相连，构成一个四边形区域，该区域包括有像素值的区域与未有像素值的区域，在未有像素值的区域中以该区域周围的像素值为基础填充未有像素值的区域的像素值，完成制图。

2.如权利要求1所述的侧扫声呐图像高分辨率重建方法，其特征在于，所述步骤41：获取当前像素点所在的所有声呐信号海底模型时，判断当前像素点是否在声呐信号海图模型中的方法为：

当前像素点与附近声呐信号海底模型中声轴线夹角满足如下公式时，表示当前像素点在声轴线所在声呐信号海图模型中；

其中，θ为当前像素点与附近声呐信号海底模型中声轴线夹角；为声呐的水平开角。

3.如权利要求1或2所述的侧扫声呐图像高分辨率重建方法，其特征在于，设施步骤422中，将视锥细胞分布函数作为声呐信号海底模型的概率分布，根据视锥细胞分布为基础的海底模型图、所述步骤421中获取的夹角计算当前像素点在当前声呐信号海底模型中的显示概率的具体公式如下：

其中，p为显示概率；为当前像素点与当前声呐信号海底模型中声轴线夹角；e为底数。

4.如权利要求3所述的侧扫声呐图像高分辨率重建方法，其特征在于，所述步骤5中，在未有像素值的区域中以该区域周围的像素值为基础填充未有像素值的区域的像素值具体为：

在未有像素值的区域中运用该区域周围的像素值作插值来填充未有像素值的区域的像素值。

5.如权利要求4所述的侧扫声呐图像高分辨率重建方法，其特征在于，所述步骤5中，在未有像素值的区域中以该区域周围的像素值为基础填充未有像素值的区域的像素值的具体公式如下：

其中，P为未有像素值的区域中内一点；I_P为P点像素值；S₁和S₂为像素点到相邻两条声轴线的垂直距离；I₁和I₂为垂足位置像素点的像素值。