非技术人员斗胆来回答一下这个问题。+ Y& q, h2 }1 u) E
现在的声呐只能通过拖曳扫描成像,甚至浅水区域还不能成像,为什么不能象普通的光学摄像头那样实时成像 针对题主这个问题,简单回答一下,我觉得这里有这么几个问题9 d/ Q0 B9 V( T+ Y
- k0 ]: m& o7 b- “拖曳扫描成像”的一般为侧扫声呐,并非所有的声呐都是采用拖曳成像。) ?$ B9 i" f0 M5 x/ I
- 像普遍使用的多波束测深系统,一般采用侧舷安装的方法,为了避免航行中产生的气泡等对换能器发射和接收能量的影响,换能器通常会没入水下一定距离,这就导致测深过程中会有一定的盲区,这应该就是题主所说的“浅水区域还不能成像”。
( [" q( d( V6 D, U5 r& B) b% i4 k; n* a - 为什么不能像普通的光学摄像头那样实时成像,这又牵涉到声呐原理的问题了,我在这就不复制黏贴原理了,这个实际的理论大概能写成一本书了吧。
/ A% H! h5 N4 l' q& }3 [ 再这说下题主对这个问题有个误区,就是二维图像声呐实时成像并不难,目前国内在这方面技术也是比较成熟,但三维实时成像技术还是有些难度。+ V! {! w2 ?+ g/ t4 l+ a. _
但英国的CodaOctopus公司的Echoscope实时三维声呐已经有了十多年历史了,也是目前世界上首款也是分辨率最高的实时 3D 声呐。从原理上讲是通过换能器发射50°X50°的锥形波束,同时有16000个波束同时形成,然后通过48X48的接收阵接收反射回来的信号,每个回波都有目标物相应的地理信息、距离以及信号强度信息,然后对数据先处理形成二维图像,也就是所说的帧,再通过处理软件加上距离信息,叠加形成三维信息,并进行三维可视化,这个三维模型每秒可更新12次,所以可以能够以稳定的帧频实时观看移动物体。. E+ F9 s# ~, X
6 ^ V4 I# e) V. m
0 F3 v$ O3 s8 @4 [3 |
0 E* l, D: x; \4 P4 ]/ r% f! `$ |( E7 _. K3 _1 O% {0 T
; C- r/ q) t) b* [7 Y
- n P3 [8 l/ o8 R7 `) A9 R6 Z% u
2 m' Z4 ~$ `9 m3 u6 E9 W
* W: c7 J1 E3 a从技术难度上讲,主要有三点吧6 U# Z( U! K' h% _" b& @
0 F7 |8 j& F- j: N7 P- 硬件成本很高,因为要实现三维实时成像,需要相控阵控制多路信号同步采样,而且接收阵的体积控制成本也很高。
1 j! O# I1 P- I2 U4 X1 Y - 信号处理技术难度也比较高,这些海量数据的处理运算需要内置大量的电路板,对换能器的体积等都有很多的限制。
' [+ t5 j' L" L: ]$ E* d - 软件要求技术也比较高,因为每秒12次的三维模型测算以及图像拼贴,就我们目前国内的技术来讲,还有些距离要走。, q' O7 p6 i1 R) C4 x4 _" R
利益相关,CodaOctopus公司中国代理商,如果题主有兴趣了解更多的内容,可私信我邮箱发送更多资料。9 P/ ] @# E% D9 O* F
PS:非研发人员,所以对声呐理论和电路理论都只了解皮毛,欢迎技术大拿指正。 |