[按需印刷] 聲呐圖像處理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李慶武，霍冠英，周妍著 著

圖書標籤:

• 聲呐
• 圖像處理
• 信號處理
• 模式識彆
• 圖像分析
• 水下聲學
• 按需印刷
• 工程技術
• 電子工程
• 海洋工程

店鋪： 科學齣版社旗艦店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030448187

商品編碼：10811690616

包裝：平裝

開本：16

齣版時間：2015-06-01

頁數：188

字數：237

深入解析現代聲納係統的設計、應用與未來趨勢 本書旨在為聲納技術領域的專業人士、研究人員以及高年級本科生和研究生提供一個全麵、深入且實用的技術指南。本書聚焦於聲納係統從基礎原理到前沿應用的完整生命周期，涵蓋瞭信號處理、係統設計、實際部署以及新興技術等多個關鍵維度。 第一部分：聲納係統的基礎理論與信號獲取 本部分奠定瞭理解現代聲納係統的理論基石。 第一章：聲學介質與傳播特性 本章詳細探討瞭水下聲學傳播環境的物理特性。內容包括聲速剖麵（如溫躍層、鹽度梯度）對聲綫彎麯的影響，以及聲波在水中的衰減機製，如吸收、散射和環境噪聲（包括生物噪聲、機械噪聲和環境浪湧噪聲）。著重分析瞭淺水、深水和復雜近岸水域的傳播模型，如射綫理論、波動方程法和能量傳輸模型。 第二章：聲納係統的工作原理與分類 本章全麵介紹瞭各類聲納係統的基本架構。從早期的簡單迴聲探測原理齣發，詳細闡述瞭主動聲納與被動聲納的差異與各自的適用場景。對於主動聲納，深入解析瞭脈衝發射、目標迴波接收、時間延遲計算的核心流程。被動聲納部分，則重點討論瞭信號源識彆、方位估計以及水聲通信的基礎概念。係統分類將覆蓋側掃聲納（SSS）、前視聲納（FLS）、多波束測深聲納（MBES）以及閤成孔徑聲納（SAS）等關鍵設備。 第三章：換能器與陣列技術 換能器是聲納係統的“眼睛”和“耳朵”。本章詳述瞭壓電材料的電聲轉換機理，包括PZT陶瓷和新型復閤材料的應用。重點分析瞭寬帶換能器設計中的阻抗匹配問題，以及如何通過聲學透鏡和聲學匹配層來優化聲束形成。在陣列技術方麵，深入討論瞭綫性陣列、二維平麵陣列和三維相控陣的設計原則，包括陣因子、主瓣寬度、旁瓣抑製技術以及自適應波束形成的基礎。 第二部分：核心信號處理技術 本部分是本書的技術核心，係統地講解瞭聲納迴波數據的采集、增強和解釋技術。 第四章：聲納信號的發射與接收波形設計 本章聚焦於提高信噪比和分辨率的發射信號設計。詳細分析瞭寬帶信號（如Chirp信號）的優勢，並深入講解瞭綫性調頻（LFM）和非綫性調頻（NLFM）信號的脈衝壓縮技術，包括匹配濾波器的設計與實現。對於多頻段應用，探討瞭正交波形集的設計，以避免互相關乾擾。接收端，重點分析瞭自適應門限檢測、恒虛警率（CFAR）檢測器的不同變體（如CA-CFAR, OS-CFAR）在復雜環境下的性能比較。 第五章：多普勒效應與運動補償 理解運動對聲納數據的汙染至關重要。本章詳細分析瞭平颱運動（船體、拖體）對迴波多普勒頻移的影響。講解瞭如何利用高精度導航傳感器（如GPS/INS）提供的姿態和速度信息，進行精確的運動補償算法（Motion Compensation, MoComp）。對於閤成孔徑聲納（SAS），本章深入探討瞭高精度的子孔徑配準技術，包括基於特徵點跟蹤和相位校正的配準方法，以實現超高分辨率成像。 第六章：圖像增強與噪聲抑製 聲納圖像的質量直接決定瞭後續目標識彆的成敗。本章詳細介紹瞭各種圖像後處理技術。噪聲抑製方麵，包括統計模型估計（如Gamma分布、Weibull分布）下的濾波方法，以及基於小波變換的時頻去噪技術。圖像增強方麵，重點講解瞭目標對比度增強技術（如直方圖均衡化、自適應對比度增強），以及用於消除多路徑效應和混響的先進濾波算法。 第三部分：高級成像與數據解釋 本部分將理論應用於實際的高級聲納係統，關注於數據的高效可視化、三維重建和目標識彆。 第七章：多波束測深與海底地形重建 本章專注於現代測深聲納（MBES）的數據處理流程。從原始聲束的幅度與相位數據齣發，講解瞭水深校正（包括潮汐、水體校深差）的步驟。重點闡述瞭高精度三維海底地形的重建算法，包括點雲濾波、格網化（Gridding）和網格化誤差評估（如IHO標準）。此外，也涵蓋瞭利用高頻聲納數據進行淺水沉積物側掃成像的原理。 第八章：閤成孔徑聲納（SAS）與高分辨率成像 閤成孔徑聲納代錶瞭水下成像的最高水平。本章詳細分解瞭SAS圖像形成的全部流程，從原始數據采集到最終高分辨率圖像的生成。重點分析瞭後嚮散射信號的相位校正、距離聚焦和方位聚焦算法。討論瞭超分辨成像技術的潛力，包括利用稀疏錶示和深度學習輔助的成像方法，以剋服傳統聚焦算法在某些環境下的局限性。 第九章：水下目標識彆與分類（目標分析） 本章將聲納數據轉化為可操作的情報。內容包括目標的聲學特徵提取，如後嚮散射強度、紋理特徵和形狀描述符。詳細介紹瞭基於傳統模式識彆（如支持嚮量機、隨機森林）和深度學習（如捲積神經網絡CNN）的目標分類方法。特彆關注瞭對特定目標（如沉船、水下管綫、水雷）的特徵建模與識彆策略，以及多傳感器數據融閤在提高識彆魯棒性中的作用。 第四部分：係統集成、應用場景與未來展望 本部分關注聲納係統的實際部署和麵嚮未來的技術發展方嚮。 第十章：聲納係統集成與數據管理 本章探討瞭聲納係統與其他傳感器（如導航定位係統、遙感設備）的集成挑戰。講解瞭時間同步、坐標係轉換和數據時間戳管理的關鍵技術。討論瞭麵嚮大規模水下數據的數據庫架構設計（如時空數據庫）和高效的數據傳輸協議（如水聲通信與光通信的結閤）。 第十一章：特定應用領域的聲納部署策略 本章通過案例分析，展示瞭聲納技術在不同領域的專業化部署。包括海洋科學研究中的海底地質勘探、海洋工程中的管道巡檢與結構健康監測、以及國防安全中的水下態勢感知（UAS）與反水雷作戰（MCM）。針對每個領域，分析瞭對分辨率、覆蓋範圍和工作頻率的具體需求，以及如何據此選擇和優化聲納配置。 第十二章：聲納技術的未來發展趨勢 本章展望瞭水下聲學領域的前沿研究方嚮。重點討論瞭量子聲納（利用量子糾纏原理提高靈敏度）的理論可行性；人工智能在實時決策中的應用，如自主水下航行器（AUV）的智能避障與路徑規劃；以及分布式傳感網絡的構建，用於大範圍、高時效性的海洋環境監測。探討瞭開發更高效、更低功耗、更抗乾擾的新型換能器材料的必要性。 本書力求在理論深度和工程實用性之間取得平衡，為讀者提供一個堅實的知識框架，以應對日益復雜的水下環境與不斷提升的測量精度要求。

評分☆☆☆☆☆

讀到《[按需印刷] 聲呐圖像處理》這個書名，我立刻聯想到那些在深海探索、海洋資源勘探，甚至是軍事偵察等領域扮演關鍵角色的先進技術。聲呐，這個利用聲波來探測和成像的係統，其産生的圖像往往充滿著挑戰，但一旦經過精妙的圖像處理，便能呈現齣驚人的細節和信息。我非常好奇這本書會如何解讀這些“非視覺”的圖像，是如何將聲波的反饋轉化為我們能夠理解和分析的視覺信息。是不是會從不同類型的聲呐係統（例如側掃聲呐、多波束聲呐）産生的圖像特點開始分析？它會不會詳細闡述各種圖像增強技術，比如如何去除因海洋環境復雜性（如雜波、散射）而産生的噪聲，如何提高圖像的對比度和清晰度，從而更好地分辨齣水下的微小目標？我還猜測，書中可能會涉及一些高級的圖像分割和識彆算法，比如如何利用機器學習或深度學習來自動識彆聲呐圖像中的特定物體，如沉船、海底管綫、甚至是一些海洋生物。這本書的“按需印刷”屬性，讓我覺得它可能是一本非常前沿的，甚至是還在不斷更新和優化的技術手冊。我設想著，它或許會包含大量的實際案例研究，通過真實的聲呐數據來展示圖像處理的強大能力。對我來說，這不僅僅是關於技術，更是關於如何從一種看似抽象的信號中挖掘齣有價值的知識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字聽起來就很有吸引力，[按需印刷] 聲呐圖像處理。我最近一直對聲呐技術在各個領域的應用感到好奇，尤其是在水下探測和目標識彆方麵。想象一下，利用聲波的反射來“看見”水下的世界，這本身就充滿瞭科幻色彩。而圖像處理，更是將這種“看見”變得更加清晰、有意義。我很好奇這本書究竟會帶我進入一個怎樣的聲呐圖像處理的奇妙世界。它是否會從聲呐的基本原理講起，解釋聲波是如何傳播、反射，以及如何被傳感器捕捉的？然後，是否會深入探討那些我們日常生活中不太容易接觸到的圖像處理技術，比如濾波、降噪、特徵提取等等？我特彆期待這本書能夠揭示聲呐圖像背後隱藏的信息，比如如何區分不同類型的海底地形，如何識彆水下的人工物體，甚至是如何捕捉海洋生物的動態。這本書的“按需印刷”形式，也讓我覺得它可能是一本非常專業且內容深入的書籍，並非大眾讀物，而是為那些真正對這個領域有追求的讀者量身定製的。我猜測它會包含大量的公式、算法和圖示，需要讀者有一定的專業背景纔能完全領會。不過，即使是作為一名對聲呐圖像處理充滿初步興趣的讀者，我也相信這本書會為我打開一扇通往全新知識領域的大門，讓我對這個曾經神秘的技術有更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

《[按需印刷] 聲呐圖像處理》這個書名，立刻激發瞭我對這項神秘技術的好奇心。想象一下，在茫茫大海的深處，聲呐技術是如何穿透黑暗，將模糊的迴聲轉化為我們能夠理解的圖像的。我迫切地想知道，這本書將如何帶領讀者走進聲呐圖像的世界。它是否會從最基礎的聲呐成像原理講起，解釋聲波的發射、傳播、反射以及接收過程，並介紹不同類型的聲呐係統（例如側掃聲呐、淺地層剖麵儀）所産生的圖像有何特性？我特彆感興趣的是，書中是否會深入探討那些能夠讓聲呐圖像“活起來”的圖像處理技術。例如，如何運用各種濾波算法來去除海洋環境中的雜波、噪聲，如何通過圖像增強技術來提高圖像的清晰度和對比度，從而更清晰地展現水下地形、地貌或者潛在的目標？此外，我也很好奇書中是否會介紹一些用於目標識彆和特徵提取的先進方法，比如如何利用圖像分割、模式識彆，甚至是近年來發展迅速的深度學習技術來自動分析聲呐圖像，從而識彆齣沉船、海底管綫、海洋生物等。考慮到“按需印刷”的特點，我推測這本書的內容會非常專業，且緊跟技術前沿，或許會包含大量的公式、算法和實驗數據，為對聲呐圖像處理有深入研究需求的讀者提供一個極為詳實的參考。

評分☆☆☆☆☆

當我看到《[按需印刷] 聲呐圖像處理》這個書名時，我的腦海裏立刻閃過無數與海洋、水下世界相關的場景。聲呐，作為一種能夠“看見”水下黑暗的“眼睛”，其産生的圖像本身就充滿瞭神秘感。而“圖像處理”這個詞，則暗示著這本書將帶領我們深入解析這些“非同尋常”的圖像，挖掘齣隱藏在其中的寶貴信息。我迫切地想知道，這本書會如何循序漸進地介紹聲呐圖像的處理流程。它是否會從聲呐信號的獲取和轉換開始，解釋不同類型聲呐（如脈衝聲呐、連續波聲呐）在成像原理上的差異，以及它們産生的原始數據有何特點？隨後，我好奇書中會詳細闡述哪些圖像增強和特徵提取的技術。例如，是否會介紹如何通過空間濾波、頻率濾波等手段來消除海洋環境帶來的各種噪聲，如何運用對比度增強、直方圖均衡化等方法來改善圖像的視覺效果？更令我興奮的是，這本書是否會探討一些用於目標識彆與分類的算法，例如如何利用紋理分析、形狀匹配，甚至是一些基於機器學習的方法來自動識彆齣圖像中的特定物體，如水下障礙物、航行器，或是某種特定的海洋生物？“按需印刷”的齣版方式，讓我覺得這本書的內容可能非常專業且注重實用性，也許會包含大量的技術細節、算法實現和應用案例，為聲呐圖像處理領域的專業人士和愛好者提供一份寶貴的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

《[按需印刷] 聲呐圖像處理》這個書名，讓我腦海中浮現齣各種神秘而未知的深海畫麵。聲呐技術，本身就充滿瞭探索未知和揭示真相的魅力，而將它與“圖像處理”結閤，更是增添瞭科技感與實用性。我充滿期待地想知道，這本書是如何將抽象的聲波數據轉化為直觀易懂的圖像的。它是否會從聲呐信號的采集和預處理講起，比如如何校正聲呐係統的誤差，如何進行時域和頻域的信號分析？緊接著，我猜想書中會深入探討各種聲呐圖像的增強和復原技術，比如如何運用濾波算法來抑製海洋中的各種乾擾，如何通過多幀圖像的融閤來提高信噪比和空間分辨率。特彆吸引我的是，這本書是否會介紹一些用於目標檢測和識彆的先進算法，比如如何基於聲呐圖像的紋流特徵、形狀特徵來區分不同的物體，甚至是辨彆齣水下活動的生物。考慮到“按需印刷”的特點，我推測這本書的內容會非常專業和前沿，可能包含瞭最新的研究成果和工業應用。它或許會引用大量的學術論文和專利技術，為讀者提供一個深入瞭解聲呐圖像處理核心技術的窗口。我期望它不僅僅是理論的堆砌，更能通過豐富的圖例和實際案例，讓讀者直觀地感受到聲呐圖像處理在水下測繪、資源勘探、科學研究等領域不可替代的作用。