[发明专利]一种声纳图像拼接方法

摘要

本发明涉及一种声纳图像拼接方法。本方法包括：通过图像预处理去除噪声以及提高对比度；通过对图像幅值频谱进行对数极坐标变换将缩放和旋转参数转换为平移参数，并进行基于相位相关的算法分析；通过图像的几何变换过滤缩放和旋转因子；通过基于相位相关的算法求得平移参数；通过求得的缩放、旋转和平移参数进行坐标映射并通过双线性插值算法进行图像插值。不断重复上述步骤实现所有声纳图像的配准，然后通过亮度调整、图像重合区域融合实现声纳图像的拼接。本发明能够解决声纳在水下监测过程中探测范围视角小的问题,通过声纳图像拼接，将一系列声纳图像拼接成一个大范围的声纳图像，使声纳能够同时监测较大范围的水下环境。

主权项

1.一种声纳图像拼接方法，其特征在于操作步骤如下：（1）声纳图像输入：读取声纳图像，选择第一帧图像为基准图像，第二帧图像作为待匹配图像，两幅图像之间满足设定的缩放、旋转和平移关系，定义为：（1）其中，表示缩放；表示旋转；表示沿轴平移量；表示沿轴平移量；（2）图像预处理：利用高斯平滑去除声纳图像中的高斯噪声；通过对图像进行灰度拉伸改善声纳图像对比度；（3）缩放和旋转估计：对声纳图像进行傅里叶变换，求得图像的幅值频谱；得到幅值频谱后，进行极坐标变换；接着，对幅值频谱进行对数坐标变换；最后，对对数极坐标幅值频谱进行基于相位相关的算法分析求得缩放参数和旋转参数；（4）图像几何变换：将待匹配图像进行图像的几何变换，先缩放倍，再旋转角度，经变换后的图像为；（5）平移参数估计：将基准图像和经几何变换的图像进行基于相位相关的算法分析求得平移参数和；（6）坐标映射和图像插值：利用求得的缩放、旋转、平移参数和，将待匹配图像映射到基准图像中，待匹配图像完成坐标映射之后，其像素点有可能落在非网格位置，采用双线性插值算法进行图像插值；（7）图像融合：通过直方图规范化调整声纳图像的亮度，使声纳图像的亮度分布一致；运用基于阈值的加权平滑算法实现声纳图像的融合；通过上面一系列步骤，就完成了声纳图像的拼接。