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目录

第一章 绪论 1

1。1 研究背景和意义 1

1。2 国内外研究现状 2

1。3 研究现状中存在的问题 3

1。4 本文主要研究内容 3

第二章 声纳工作原理 5

2。1 声纳探测技术 5

2。2 声纳工作原理 6

2。3 本章总结 7

第三章 声纳成像的基本原理 8

3。1 侧扫声纳成像 8

3。2 合成孔径声纳成像 9

3。3 前视声纳成像 10

3。4 本章总结 11

第四章 声纳图像增强设计与仿真 12

4。1 图像预处理定义 12

4。2 灰度级变换 12

4。2。1 灰度级变换原理 12

4。2。2 线性灰度变换 13

4。2。3 非线性灰度变换 14

4。3 空域滤波 15

4。3。1 椒盐噪声 15

4。3。2 空域滤波原理和分类 15

4。3。3 平滑滤波器 16

4。4 本章总结 19

第五章 声纳图像特征提取设计与仿真 20

5。1 引言 20

5。2 图像分割 20

5。2。1 图像分割的集合定义 20

5。2。2 阈值分割 20

5。3 边缘特征提取 23

5。3。1 Sobel 边缘检测算子 24

5。3。2 Canny 边缘检测算子 24

5。4 基于 hough 变换的多特征提取 25

5。5 本章小结 26

总结与展望 27

致 谢 28

参考文献 29

第一章 绪论

1。1 研究背景和意义

我们生活的地球，从外太空看去，是一种神秘的蓝色，因为在这上面 70%都是海 洋。据科学研究显示，海洋中藏有无数的自然资源，海滨矿砂资源，多金属结核矿 区和可燃冰等等。因此，海洋成为新世纪最具战略意义的开发领域，有着无限的开 发潜能。近年来，人类为了满足自身利益，不断地去开采资源，这使得现有资源越 来越少，开发矿产资源无比丰富的海洋是大势所趋。但是相比于陆地的一目了然， 海洋就变得深灰莫测，海底光线不足，能见度极低，环境也十分凶险，人类带着不 同探测设备对其进行探索势必困难重重。因此，如何安全有效地开发海洋变成人类 在二十一世纪面临的重大挑战。论文网

水下机器人可对深海进行探测、采集和维修，同时，它还需要适应各种复杂情 况下的海洋环境，其载体不仅要有耐压和承受负载质量的能力，而且要满足以低阻 力、高推进效率来实现水下运动的要求[1]。另外，虽然水下机器人的体积有限，但是 不同型号的传感器还是需要设计到位的，少一环节都可能将对实验结果产生影响， 所以不同类型传感器都需备好，以便于应对水下不同的环境。因此，水下机器人总 体技术的高低是水下机器人能否顺利完成水下作业的重要依据。目前，ROV 已成为水 下作业的重要载体之一，无论是在水下对环境的考察，还是对海底情况的巡逻，都 离不开 ROV。ROV 可被多种设备搭载，根据不同的任务，搭载的设备也截然不同， 与人工作业相比较，不仅节约了各项成本，而且使水下操作与探索更加得安全。虽 然水下机器人的作业精度还未达到人们设想的目标，但是它最重要的一个作用就是 可以搭载各种探测设备（声纳、相机、金属检测仪等）近距离地对水下目标物进行 观察研究，给水上工作人员及时提供最新的资料。