《基於光-聲圖像融合的水下目標識別方法研究》是依託哈爾濱工業大學，由公丕亮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於光-聲圖像融合的水下目標識別方法研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：公丕亮
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
水下目標識別是許多水下工程及軍事任務的關鍵技術之一。本課題重點研究一種基於光學立體攝像機及高頻聲納圖像融合的水下目標識別方法，該方法對輔助遙控水下機器人作業、實現智慧型水下機器人導航/定位及小型軍用水下平台的作業，具有重要的理論研究及套用價值。具體研究內容包括：（1）高頻聲納的標定方法；（2）光學立體圖像與高頻聲納圖像的配準方法；（3）光-聲圖像的融合方法；（4）基於圖像融合的水下目標識別方法；（5）建立光-聲圖像融合實驗系統，通過實驗研究來完善系統模型、驗證相關算法。
結題摘要
可見光-聲納圖像在水下套用具有互補特性：光學圖像解析度高但成像距離小，聲納圖像探測距離大但是解析度差，本文在利用光-聲圖像做多感測器融合的方向做了具體研究，光學相機採用雙目立體相機，聲納採用二維前視多波束成像聲納。報告分六部分介紹了主要研究內容，分別是：光學相機的標定、“聲學鏡頭”的標定、光-聲圖像之間的配準關係、光到聲的像素映射、聲到光的像素映射、光-聲圖像的融合。其中較好地完成了光學標定、配準及光聲互映射關係及圖像融合，聲學鏡頭標定及目標識別方向僅做了初步探索。主要結論是：1、由於誤差源較多，水下立體視覺必須要進行雙目聯合標定才能測得準確的空間坐標；2、不同的聲學鏡頭特性不同，本課題所用聲學鏡頭僅需標定聲速，無需標定畸變；3、配準關係在光聲設備內外參數固定的情況下是一定的；4、光到聲的映射利用了“類聲納”變換，可實現空間3D點到聲納像素的直接映射；5、聲到光不能實現直接像素映射，僅能給出光學坐標各分量的雙曲線約束關係；6、利用單應變換，可實現具體場景的光-聲圖像融合，既能使距離直觀，又能兼顧解析度，從而對空間目標有更全面的描述。
