水下目标识别技术的发展分析_宋波.pdf

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1、Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．４舰船电子工程总第２３８期１６８ＳｈｉｐＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ２０１４年第４期＊水下目标识别技术的发展分析宋波（海军驻大连４２６厂军事代表室大连１１６００５）摘要水下目标识别技术在现代战争中发挥着越来越重要的作用。文章介绍了国外水下目标识别技术的发展历程以及装备的研制、改进情况，指出了在现代战争中发展水下目标识别技术的优势和重要性，重点探讨了几种水下目标识别技术的性能及其特点，最后论述了水下目标识别技术的发展动向与分析。关键词水下目标识别；发展分析中图分类号ＴＮ９７ＤＯＩ

2、：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ１６７２－９７３０．２０１４．０４．０４７ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＵｎｄｅｒｗａｔｅｒＴａｒｇｅｔＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳＯＮＧＢｏ（ＮａｖｙＦａｏｒｃｅＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅＢｕｅａｕｉｎＤａｌｉａｎ４２６Ｆａｃｔｏｒｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６００５）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｔａｒｇｅｔｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｐｌａｙｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｓｉｎｔｈｅｗａｒｔｏｄａｙ．

3、Ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｔａｒｇｅｔｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｂｒｏａｄａｎｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｉｎａｌｌｃｏｕｎｔｒｉｅｓｏｖｅｒｔｈｅｗｏｒｌｄａｎｄｉｔｓｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｅｖｅｒａｌｔｈｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｔａｒｇｅｔｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｓｅｅｋｅｒｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅ

4、ｎｔｔｒｅｎｄａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｔｈｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｔａｒｇｅｔｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ＫｅｙＷｏｒｄｓｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｔａｒｇｅｔｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓＣｌａｓｓＮｕｍｂｅｒＴＮ９７［２］条件下能打胜仗的重要前提。１引言２．１技术难点水下目标识别技术在军事上可用于侦察、布要准确对水下目标进行识别，需要考虑方方面雷、灭雷和援潜救生等；在民用领域，它可应用于数面的因素，首先要对待识别目标所处的水下大环境据

5、收集、海底头探测、海底考察、管道铺设、水下设有一个充分了解。为了保证图像蕴含足够多的信备的维护与维修等。鉴于水下机器人的诸多重要息量，需要有稳定均匀的光源照射，但是因为水对的应用领域，其视觉分辨能力又是其执行各种任于光源具有很大的衰减特性，所以在水下采集图像务、获取水下信息的重要途径，所以对水下机器人不能像在空气中那么简单。即使是在纯水中，不含的图像采集，水下目标的图像处理与识别就显得越任何杂质，图像的衰减现象也是很严重的。试验表来越重要，是水下机器人能够正常工作的不可或缺明水这种传输介质对于光的衰减程度是光

6、波长的［１］的技术保障。复函数，它是由吸收和散射这两个互不相关的过程引起的，因此可以用指数形式描述光在水中传输时２水下目标识别技术的能量衰减规律。目标识别技术是智能化设备不可缺少的必备单色平行光束的照度可以用指数方程来表示：能力，是实现工程设备智能化和军事装备智能化的－ｃｌ（１）Ｉ＝Ｉ０ｅ关键技术，也是在新形势下外军普遍采用高新技术式（１）中，ｌ为传输路程，Ｉ０为某水层的光量，ｃ为衰＊收稿日期：２０１３年１０月１１日，修回日期：２０１３年１１月３０日作者简介：宋波，男，硕士，高级工程师，研究方向：舰船电子系统

7、。２０１４年第４期舰船电子工程１６９减系数。号就是所谓的图像噪声，待处理的图像中一般都包光在水中的衰减可用水中胶体粒子对光的散含不同程度的噪声。图像噪声多数情况是随机产射组成和水对光的吸收衰减来表示，这样可以把ｃ生的，因此具有分布和强度不规律的特点。这些噪分为两部分：声对以后的处理过程产生影响，致使图像失真，所ｃ＝ｍ＋ｎ（２）以为了使图像被恢复到尽可能的接近真实，去噪处ｍ为体积吸收系数，ｎ为体积散射系数，当海水比理对图像预处理而言就显得尤为重要。现阶段，图较清澈时，可以得到ｍ＝０．４ｃ，ｎ＝０．６ｃ。像噪声滤

8、波方法较常用的有邻域均值滤波、高斯滤此外，在水的散射作用下，水对光的吸收还具波、中值滤波、自适应平滑滤波、小波域滤波等。有选择性，这就给水下图像的采集带来了很大困１）邻域均值滤波。均值滤波是一种线性滤波难，图像质量常常不足够稳定，常会产生图像多重方法，用这种方法对图像进行处理，其优点是分析阴影、噪点加多和对比度下降等不利于处理的效简单、易于实现。均值滤波原理是用均值代替原图果，给后续的图像处理带来了