[发明专利]一种声呐扇形图的转换更新方法

摘要

本发明提供了一种声呐扇形图的转换更新方法。包括:a、将波束形成后的复数矩阵进行求模、转置处理，然后建立像素点索引；b、计算期望成像的扇形图的宽w_期和高h_期；c、为扇形图的x，y坐标赋值；d、计算出极坐标空间下对应的(r,θ)；e、在步骤a中的原始瀑布图里，通过建立的索引，算出笛卡尔坐标系下的点(x₀,y₀)映射到极坐标系下的点(r₀,θ₀)的像素值；f、重复步骤d插值计算出各个点的像素值，获得笛卡尔坐标系下的声呐图像；g、随着深度变化，更新y坐标的赋值，然后重复步骤d～f，实现扇形图的更新。本发明通过上位机进行建立索引和插值计算，避免了FPGA等硬件繁琐的三角或反三角函数变换，提高了运算效率和准确率，节省了时间。

主权项

1.一种声呐扇形图的转换更新方法，其特征在于，包括：a、将波束形成后的复数矩阵进行求模、转置处理，然后建立像素点索引，所述像素点为转置处理后矩阵中的每个元素，所述复数矩阵包括等角模式矩阵和等距模式矩阵，所述建立像素点索引具体包括:波束形成后的复数矩阵是等角模式矩阵时：将转置处理后矩阵中各元素的对应的波束角度由θ_m，n来表示，θ_m，n代表矩阵中第n行第m列的元素对应的波束角度，将各元素对应的波束角度通过公式(θ_m，n+0.5*开角)/步长换算为整数，每个整数即为索引号；波束形成后的复数矩阵是等距模式矩阵时：通过像素点插值计算出一个等角的瀑布图矩阵；将等角的瀑布图矩阵进行转置处理；将转置处理后矩阵中各元素的对应的波束角度由θ_m，n来表示，θ_m，n代表矩阵中第n行第m列的元素对应的波束角度，将各元素对应的波束角度通过公式(θ_m，n+0.5*开角)/步长换算为整数，每个整数即为索引号；b、根据声呐图像的开角计算出期望成像的扇形图的宽w_期和高h_期；c、根据计算出的w_期和h_期，为扇形图的x，y坐标赋值；d、根据(x，y)的坐标，计算出极坐标空间下对应的(r,θ)；e、根据计算出的(r,θ)，在步骤a中的原始瀑布图里，通过步骤a中建立的索引，在所需要的点(r,θ)附近处进行双线性插值计算，算出笛卡尔坐标系下的点(x₀,y₀)映射到极坐标系下的点(r₀,θ₀)的像素值；f、重复步骤e完成笛卡尔坐标系下点阵内的所有点与极坐标系下的点的映射，并插值计算出各个点的像素值，即获得笛卡尔坐标系下的声呐扇形图；g、随着深度变化，更新步骤c中y坐标的赋值，然后重复步骤d～f，实现扇形图的更新。