[发明专利]一种相控阵三维声学摄像声呐的噪声去除方法

摘要

本发明公开了一种相控阵三维声学摄像声呐的噪声去除方法，包括获取声呐数据，将每帧声呐数据对应的声呐图像转换为全局坐标系下的点云数据；针对声呐图像中某个数据点，求取该数据点的邻域中的每个数据点的加权系数；计算邻域的加权中心点；计算邻域中所有数据点的拟合平面方向以及法向量；将邻域的加权中心点沿拟合平面的法向量方向偏移；将偏移后的加权中心点沿拟合平面移动，得到拟合点；利用拟合点代替原数据点；对声呐图像中的所有数据点进行同样的替换操作，完成噪声去除。本发明速度快、计算量小，易于实现，细节保留较好，可以避免数据收缩问题，对孤立点具有良好的鲁棒性。

主权项

一种相控阵三维声学摄像声呐的噪声去除方法，其特征在于，包括：步骤1，获取声呐数据，将每帧声呐数据对应的声呐图像转换为全局坐标系下的点云数据；步骤2，针对声呐图像中某个数据点，求取该数据点的邻域中的每个数据点的加权系数；加权系数wi的计算式为：wi=1,di=01di·ΣDmean(N(pj)),others]]>式中，di表示数据点pi到平均中心点的距离；表示邻域中的所有数据点与平均中心点的距离和；对邻域中所有数据点的坐标进行平均得到所述平均中心点；步骤3，根据加权系数，计算对应邻域的加权中心点；步骤4，依据加权中心点，以及加权系数获得协方差矩阵，并依据协方差矩阵求得邻域中所有数据点的拟合平面方向，以及拟合平面的法向量；步骤5，将邻域的加权中心点沿拟合平面的法向量方向偏移，偏移量为邻域中所有数据点与加权中心点的距离在拟合平面法向量方向上的投影长度；步骤6，将偏移后的加权中心点沿拟合平面移动，得到拟合点，移动量为原始数据点到偏移后的加权中心点的距离在拟合平面上的投影长度；步骤7，利用拟合点代替原数据点；步骤8，对声呐图像中的所有数据点进行步骤2～步骤7的操作，完成噪声去除。