水声数据可视化技术研究

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1、？乂？多硕壬学位论文题目：水声数据可视化技术研究研巧生周天琪专业信号与信息处理指导教师叶学义副教授完成日期２０１５年３月杭州电子科技大学硕壬学位论文水声数据可视化技术硏究研巧生：周天琪指导教师：叶学义副教授２０１５年３月Ｄｉｓｓｅｒ化村ｏｎＳｕｂｍｉ＂ｅｄ化ＨａｎｚｈｏｕＤｉａｎｚｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＦｏｒ化６ＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＶｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＵｎｄｅｒｗａｔｅｒ乂ｃｏｕ

2、ｓ村ｃｄａｔａＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＺｈｏｕＴｉａｎｉｑＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆｅｓｓｏｒＹｅＸｕｅｙｉＭａｒｃｈ，２０１５杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果，。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均己在文中明确方式标明。一申请学位论文与资料若有不实之处，本人

3、承担切相关责任。：＞９论文作者签名：孕日期：）少年导月日＾＾、ｊＭ］学位论文使用授权说明目本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，Ｐ；研巧生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学，。本人保证毕业离校后发表论文或。使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文，；学校可公布论文的全部或部分内容可Ｗ允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）＇＆日期｜论文作者签名；《巧：如年＾月

4、日Ｉ句＾指导教师签名＇／：日期；；？＾年３月日＾杭州电子科技大学硕±学位论文摘要在海洋资源的利用和开发，、水下探测研究等领域水声技术得到了越来越广泛的应用。作为水下勘测的主要手段，Ｈ维成像声纳也得到了快速地发展。根据水下声纳数据重建具有Ｈ维可视效果图像的水声数据可视化是当前的研巧热点。由于海洋环境非常复杂，声波在海水中传播容易受环境中各种干扰因素的影响。因此声纳收集到的数据在生成和传输过程中难一，，免会受噪声影响，背景信息复杂表现为数据对比度低。故直接对数据作Ｈ维可视操作般不会得到很好

5、的视觉效果。所Ｗ有必要将原始数据作降噪处理，去除噪声干扰；并且再将，。数据作分割处理区别不同的背景信息，Ｗ便于观测水下环境的各个部分论文通过对传统降噪算法和经典分割算法的研究，根据水声数据的Ｈ维特点，结合并改进多种有效算法，提出了先将原始水声数据作降噪处理，然后对其进行分割，最后利用可视化工具包ＶＴＫ对数据进行Ｈ维可视化Ｗ验证处理效果。一论文首先提出了种结合空域和变换域的王维水声数据降噪算法，该算法分析了复合噪声模型特点，，分别考虑水声数据中并存的加性和乘性噪声，结合空域和变换域提出了分别进行模糊

6、中值滤波和利用小波系数相关性的小波软阀值滤波的分层降噪方法，并在算法的实现过程中充分利用了数据的Ｈ维邻域信息。实验结果显示，该算法降低了原始数据的噪声，，增强了Ｈ维水声数据的可视效果提高了数据连续性和对比度。一接着论文提出种适用于Ｈ维水声数据的融合分割算法，该算法结合了模糊Ｃ均值、数一学形态学及种改进的ＯＴＳＵ阀值算法。由于水体、地层Ｌ义及它们中间的过渡层具有不同的一声学特性，算法首先对水声数据进行粗分割，将数据分为Ｈ层，然后根据每层数据不同的一特点做进步细分割得到分割模板，并根据模板去除不必要的背景

7、信息，该算法。实验表明可Ｗ提离检测水下目标的准确性，提高水声数据的表现能力。最后应用可视化工具包ＶＴＫ，利用直接体绘制中的光线投影算法，对分割后的数据进行Ｈ维可视化操作一。实现了既可独立观察每层数据，也可相互组合整体观察，验证了降噪和分割处理的有效性。关键词，，，，ＶＴＫ；水声数据可视化降噪分割Ｉ杭州电子科技大学硕±学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＡｃｏｕｓｔｉｃｔ：ｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｂｅｅｎａｐｐｌｉｅｄｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｗｉｄｅｌｙｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆ

8、ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｄｅｔｅｃｔｉｌｔｒｅｓｏｕＡｓ比ｅｍａｉｎｗａｏｆｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｉｏｎａｎｄｕｔｉｚａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｌｏｉｔａｉｏｎｏｆｏｃｅａｎｒｃｅｓ．ｙ＊ｓｔｃｓａｌｅｘｉｎｔｅｃｈｎｏｏｈａｓｎｒａｉｄｌｄｅｖｅｏｅｄ．Ｔ