CN116299306A - 一种海洋地貌图像处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海洋地貌图像处理方法及装置，所述方法包括：获取多波束探测系统针对目标区域的原始探测结果，原始探测结果包括所述目标区域内各个收发波束交叉块的水深值；按照同样的切分方式，将各个收发波束交叉块切分为面积均匀的收发波束交叉子块；将每个所述收发波束交叉块的水深值配置给对应的各个所述收发波束交叉子块，作为初始水深值；逐一将所述目标区域内的收发波束交叉子块作为目标交叉子块，根据所述目标交叉子块周围的其他收发波束交叉子块的所述初始水深值，计算出所述目标交叉子块的融合水深值；将融合水深值配置给对应的目标交叉子块，形成针对目标区域的高分辨率探测结果。本发明可以提高探测结果的分辨率。
Description
技术领域
本发明涉及海洋探测技术领域，特别涉及一种海洋地貌图像处理方法及装置。
背景技术
当多波束探测系统沿指定航行方向继续测量并将多行收发波束交叉块的测量结果合理拼接后，便可得到该区域的海底地貌图。因此，多波束探测系统对海底地貌探测的最小单位为收发波束交叉块，但是，收发波束交叉块在海底的实际面积不仅仅是一个采集块而是一个采集区域，发射波束宽度越大、海底深度越大，该采集区域则越大。
为了追求更高分辨率的海底地貌探测结果，一味地要求多波束探测系统产生宽度更小的发射波束，对多波束探测系统的硬件要求会大幅度提高，对应的多波束探测系统得硬件成本也会增加不少。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海洋地貌图像处理方法及装置，其能够改善上述问题。
本发明的实施例是这样实现的：第一方面，本发明提供一种海洋地貌图像处理方法，其包括：获取多波束探测系统针对目标区域的原始探测结果，所述原始探测结果包括所述目标区域内各个收发波束交叉块的水深值；按照同样的切分方式，将各个所述收发波束交叉块切分为面积均匀的至少两个收发波束交叉子块；将每个所述收发波束交叉块的水深值配置给对应的各个所述收发波束交叉子块，作为初始水深值；逐一将所述目标区域内的所述收发波束交叉子块作为目标交叉子块，根据所述目标交叉子块周围的其他所述收发波束交叉子块的所述初始水深值，计算出所述目标交叉子块的融合水深值；将所述融合水深值配置给对应的所述目标交叉子块，形成针对目标区域的高分辨率探测结果。
可以理解，本发明公开了一种海洋地貌图像处理方法，对多波束探测系统针对目标区域的原始探测结果进行处理：一方面，对每个收发波束交叉块进行切分，产生数量更多的子块，每个子块在海底的实际面积即是一个采集区域，相当于增加了原始探测结果的分辨率；另一方面，结合周围子块的初始水深值赋予每个子块融合水深值，使得每个采集单元对应的数据更加柔和、具有连续性。原始探测结果经过处理后形成高分辨率探测结果，可以在对多波束探测系统的硬件要求不变的基础上，提高探测结果的分辨率。
在本发明可选的实施例中，根据所述目标交叉子块周围的其他所述收发波束交叉子块的所述初始水深值，计算出所述目标交叉子块的融合水深值，包括：获取所述目标交叉子块周围的其他所述收发波束交叉子块的所述初始水深值，作为参考水深值；将各个所述参考水深值的平均值作为所述目标交叉子块的融合水深值。
可以理解，将目标交叉子块周围的其他子块对应的参考水深值的平均值为目标交叉子块的融合水深值，可以使得目标交叉子块的水深值充分考虑和融合周围子块的水深值影响，使得每个采集单元对应的数据更加柔和、具有连续性。
在本发明可选的实施例中，在所述逐一将所述目标区域内的所述收发波束交叉子块作为目标交叉子块之后，在所述将各个所述参考水深值的平均值作为所述目标交叉子块的融合水深值之前，所述方法还包括：计算各个所述参考水深值与对应的所述目标交叉子块的初始水深值之差的绝对值，作为对比值；在所述对比值大于标记阈值的情况下，标记所述目标交叉子块，将所述目标交叉子块的初始水深值作为所述目标交叉子块的融合水深值；在标记后的所述目标交叉子块能够在所述目标区域的边界内连接成一个闭合图形的情况下，判断所述闭合图形内对应的区域为特殊地貌区域。
可以理解，逐一将目标区域内的收发波束交叉子块作为目标交叉子块，对比目标交叉子块各个周围子块与该目标交叉子块的初始水深值。如果目标交叉子块周围出现了水深值与之差距非常大的其他子块，则说明该目标交叉子块附近可能存在特殊地貌区域，比如海脊区域或海沟区域，该目标交叉子块即可能为该特殊地貌区域的边缘，因此，停止将参考水深值的平均值为目标交叉子块的融合水深值，而是将目标交叉子块的初始水深值作为目标交叉子块的融合水深值，并对此类目标交叉子块进行标记。由标记后的目标交叉子块连接成一个闭合图形，该闭合图形内内对应的区域即为特殊地貌区域。
其中，所述方法还包括：在任一被标记的所述目标交叉子块的融合水深值小于任一所述闭合图形内的所述交叉子块的融合水深值的情况下，判断所述特殊地貌区域为海沟区域；在任一被标记的所述目标交叉子块的融合水深值大于任一所述闭合图形内的所述交叉子块的融合水深值的情况下，判断所述特殊地貌区域为海脊区域。
在本发明可选的实施例中，所述方法还包括：找到所述目标区域内的最大融合水深值；将所述最大融合水深值与所述目标区域内各个所述收发波束交叉子块对应的所述融合水深值之差，作为对应的各个所述收发波束交叉子块的差距值；将高分辨率探测结果中各个收发波束交叉子块作为像素点，将所述差距值作为对应所述像素点的高度，生成所述高分辨率探测结果对应的三维模型。
可以理解，生成高分辨率探测结果后，可以通过显示器或电子沙盘等设备将高分辨率探测结果转换为对应的三维模型，其中，收发波束交叉子块相当于像素点，根据收发波束交叉子块对应的水深值确定每个像素点的高度，将高分辨率探测结果对应的海底地貌进行直观展示。根据收发波束交叉子块对应的水深值对三维模型进行着色后，使得人眼观察该海底地貌更加直观清晰。
在本发明可选的实施例中，所述方法还包括：将高分辨率探测结果中各个收发波束交叉子块作为像素点；将所述收发波束交叉子块对应的所述融合水深值转换为对应的色彩值；将所述色彩值附加于对应的所述像素点上，形成所述二维图像。
可以理解，生成高分辨率探测结果后，可以通过显示器或电子沙盘等设备将高分辨率探测结果转换为对应的二维模型，其中，收发波束交叉子块相当于像素点，根据收发波束交叉子块对应的水深值确定每个像素点的色彩，将高分辨率探测结果对应的海底地貌进行直观展示。
第二方面，本发明提供一种海洋地貌图像处理装置，其包括与多波束探测系统连接的处理器和存储器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如第一方面任一项所述的方法。
在本发明可选的实施例中，所述海洋地貌图像处理装置还包括输出设备，该输出设备可以是显示器或电子沙盘等设备，将由高分辨率探测结果转换的二维模型或三维模型进行直观展示。
在本发明可选的实施例中，所述海洋地貌图像处理装置还包括通信设备，该通信设备用于与上述多波束探测系统通信，接收多波束探测系统针对目标区域的原始探测结果。
可以理解，如果海洋地貌图像处理装置和多波束探测系统处于同一艘航行设备上，那么海洋地貌图像处理装置可以与多波束探测系统通过数据线传输，处理器可以通过数据线获取多波束探测系统针对目标区域的原始探测结果。如果海洋地貌图像处理装置和多波束探测系统处于不同航行设备上，那么海洋地貌图像处理装置需要通过通信设备接收多波束探测系统针对目标区域的原始探测结果。
第三方面，本发明供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序包括程序指令，该程序指令被处理器执行时实现第一方面任一方法的步骤。
本发明公开了一种海洋地貌图像处理方法，对多波束探测系统针对目标区域的原始探测结果进行处理：一方面，对每个收发波束交叉块进行切分，产生数量更多的子块，每个子块在海底的实际面积即是一个采集区域，相当于增加了原始探测结果的分辨率；另一方面，结合周围子块的初始水深值赋予每个子块融合水深值，使得每个采集单元对应的数据更加柔和、具有连续性。原始探测结果经过处理后形成高分辨率探测结果，可以在对多波束探测系统的硬件要求不变的基础上，提高探测结果的分辨率。
逐一将目标区域内的收发波束交叉子块作为目标交叉子块，对比目标交叉子块各个周围子块与该目标交叉子块的初始水深值。如果目标交叉子块周围出现了水深值与之差距非常大的其他子块，则说明该目标交叉子块附近可能存在特殊地貌区域，比如海脊区域或海沟区域，该目标交叉子块即可能为该特殊地貌区域的边缘，因此，停止将参考水深值的平均值为目标交叉子块的融合水深值，而是将目标交叉子块的初始水深值作为目标交叉子块的融合水深值，并对此类目标交叉子块进行标记。由标记后的目标交叉子块连接成一个闭合图形，该闭合图形内内对应的区域即为特殊地貌区域。
生成高分辨率探测结果后，可以通过显示器或电子沙盘等设备将高分辨率探测结果转换为对应的二维模型，其中，收发波束交叉子块相当于像素点，根据收发波束交叉子块对应的水深值确定每个像素点的色彩，将高分辨率探测结果对应的海底地貌进行直观展示。
生成高分辨率探测结果后，可以通过显示器或电子沙盘等设备将高分辨率探测结果转换为对应的三维模型，其中，收发波束交叉子块相当于像素点，根据收发波束交叉子块对应的水深值确定每个像素点的高度，将高分辨率探测结果对应的海底地貌进行直观展示。根据收发波束交叉子块对应的水深值对三维模型进行着色后，使得人眼观察该海底地貌更加直观清晰。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举可选实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明提供的多波束探测系统的探测原理示意图；
图2是多波束探测系统的原始探测结果的示意图；
图3是图2中区域A的放大示意图；
图4是与图2所示原始探测结果对应的高分辨率探测结果的示意图；
图5是针对多波束探测系统的原始探测结果中部分区域的放大示意图；
图6是由标记后目标交叉子块连接成的特殊地貌区域的示意图；
图7是本发明提供的一种海洋地貌图像处理装置的示意图；
图8是本发明提供的另一种海洋地貌图像处理装置的示意图；
图9是本发明提供的再一种海洋地貌图像处理装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
第一方面，本发明提供一种海洋地貌图像处理方法，其包括：
S1、获取多波束探测系统针对目标区域的原始探测结果，所述原始探测结果包括所述目标区域内各个收发波束交叉块的水深值。
如图1所示，多波束探测系统包括发射基阵与接收基阵两组指向性相互正交的换能器阵，其中，发射换能器基阵向海底发射宽覆盖扇区的声波，并由接收换能器基阵对海底回波进行窄波束接收，然后将声波信息进行接收指向性与发射指向性的叠加，从而可以获得垂直于航向分布的收发波束交叉条带，收发波束交叉条带由一排收发波束交叉块组成，根据各个收发波束交叉点声波来回所用的时间和波束的到达角可以计算出该交叉块的水深值。当多波束探测系统沿指定航行方向继续测量并将多行收发波束交叉条带的测量结果合理拼接后，便可得到该区域的海底地貌图。
如图2所示的原始探测结果，其中，每个方块代表一个收发波束交叉块，根据收发波束交叉块的水深值可以将目标区域划分为三个区域，其中第一区域的收发波束交叉块的水深值最浅，第三区域的收发波束交叉块的水深值最深，第二区域的收发波束交叉块的水深值介于之间。可以看出整个目标区域的海底地貌呈阶梯状。
S2、按照同样的切分方式，将各个所述收发波束交叉块切分为面积均匀的至少两个收发波束交叉子块。
以图2中的区域一为例，参考图3，原始探测结果中的收发波束交叉块A被切分为收发波束交叉子块a1、a2、a3、a4；同样的，原始探测结果中的收发波束交叉块B被切分为收发波束交叉子块b1、b2、b3、b4；原始探测结果中的收发波束交叉块C被切分为收发波束交叉子块c1、c2、c3、c4；原始探测结果中的收发波束交叉块D被切分为收发波束交叉子块d1、d2、d3、d4。收发波束交叉块相当于原始探测结果的采样区域，经过切分后，探测结果的采样区域数量明显增加，相当于原来的4倍，大大增加了探测结果的分辨率。
S3、将每个所述收发波束交叉块的水深值配置给对应的各个所述收发波束交叉子块，作为初始水深值。
举例说明，如果原始探测结果中的收发波束交叉块A的水深值为1200m，那么对于收发波束交叉子块a1、a2、a3、a4的初始水深值也将被配置为1200m。
S4、逐一将所述目标区域内的所述收发波束交叉子块作为目标交叉子块，根据所述目标交叉子块周围的其他所述收发波束交叉子块的所述初始水深值，计算出所述目标交叉子块的融合水深值。
举例说明，以图3中的收发波束交叉子块a2为例，其初始水深值与收发波束交叉块A的水深值一致，但是其融合水深值需要参考周围的其他所述收发波束交叉子块b3、b4、c3、d1、d3、a4、a3、a1的初始水深值来确定。
S5、将所述融合水深值配置给对应的所述目标交叉子块，形成针对目标区域的高分辨率探测结果。
需要说明的是，在本文中，采用了诸如S1、S2等步骤代号，其目的是为了更清楚简要地表述相应内容，不构成顺序上的实质性限制。默认状态下，执行装置按照S1至S5的顺序执行方法步骤，但是也可以任意调换S1至S5中的任意步骤的顺序，比如可以先执行S2步骤再执行S1步骤等，这些均应在本发明的保护范围之内。
可以理解，本发明公开了一种海洋地貌图像处理方法，对多波束探测系统针对目标区域的原始探测结果进行处理：一方面，对每个收发波束交叉块进行切分，产生数量更多的子块，每个子块在海底的实际面积即是一个采集区域，相当于增加了原始探测结果的分辨率；另一方面，结合周围子块的初始水深值赋予每个子块融合水深值，使得每个采集单元对应的数据更加柔和、具有连续性。原始探测结果经过处理后形成高分辨率探测结果，可以在对多波束探测系统的硬件要求不变的基础上，提高探测结果的分辨率。
如图4所示，对比图2可以看出图4中代表采集区域的方格面积更小，数量更多，多波束探测系统获取的原始探测结果被升级为分辨率更高的高分辨率探测结果。
在本发明可选的实施例中，步骤S4中“根据所述目标交叉子块周围的其他所述收发波束交叉子块的所述初始水深值，计算出所述目标交叉子块的融合水深值”，包括：
获取所述目标交叉子块周围的其他所述收发波束交叉子块的所述初始水深值，作为参考水深值；
将各个所述参考水深值的平均值作为所述目标交叉子块的融合水深值。
可以理解，将目标交叉子块周围的其他子块对应的参考水深值的平均值为目标交叉子块的融合水深值，可以使得目标交叉子块的水深值充分考虑和融合周围子块的水深值影响，使得每个采集单元对应的数据更加柔和、具有连续性。
在本发明可选的实施例中，在所述逐一将所述目标区域内的所述收发波束交叉子块作为目标交叉子块之后，在所述将各个所述参考水深值的平均值作为所述目标交叉子块的融合水深值之前，所述方法还包括：
S41、计算各个所述参考水深值与对应的所述目标交叉子块的初始水深值之差的绝对值，作为对比值。
S42、在所述对比值大于标记阈值的情况下，标记所述目标交叉子块，将所述目标交叉子块的初始水深值作为所述目标交叉子块的融合水深值。
其中标记阈值可以由本领域技术人员根据具体情况设定，其目的是判断目标交叉子块周围是否存在与目标交叉子块的初始水深值差距较大的其他子块。如果存在，则说明该目标交叉子块附近可能存在特殊地貌区域，比如海脊区域或海沟区域，该目标交叉子块即可能为该特殊地貌区域的边缘。
如图5所示，以目标交叉子块x0为例，其周围的其他目标交叉子块包括x1至x8。依次比对x1至x8的参考水深值与目标交叉子块x0的初始水深值的差距，如果存在x4的参考水深值与目标交叉子块x0的初始水深值之差的绝对值大于标记阈值，则不再计算x1至x8的参考水深值的平均值作为目标交叉子块x0的融合水深值，而是直接将目标交叉子块x0的初始水深值作为融合水深值，并标记该目标交叉子块x0。
S43、在标记后的所述目标交叉子块能够在所述目标区域的边界内连接成一个闭合图形的情况下，判断所述闭合图形内对应的区域为特殊地貌区域。
可以理解，逐一将目标区域内的收发波束交叉子块作为目标交叉子块，对比目标交叉子块各个周围子块与该目标交叉子块的初始水深值。如果目标交叉子块周围出现了水深值与之差距非常大的其他子块，则说明该目标交叉子块附近可能存在特殊地貌区域，比如海脊区域或海沟区域，该目标交叉子块即可能为该特殊地貌区域的边缘，因此，停止将参考水深值的平均值为目标交叉子块的融合水深值，而是将目标交叉子块的初始水深值作为目标交叉子块的融合水深值，并对此类目标交叉子块进行标记。由标记后的目标交叉子块连接成一个闭合图形，该闭合图形内内对应的区域即为特殊地貌区域。如图6所示，被标记的目标交叉子块所形成的闭合图形线条即为特殊地貌区域的轮廓。
其中，所述方法还包括：
在任一被标记的所述目标交叉子块的融合水深值小于任一所述闭合图形内的所述交叉子块的融合水深值的情况下，判断所述特殊地貌区域为海沟区域；
在任一被标记的所述目标交叉子块的融合水深值大于任一所述闭合图形内的所述交叉子块的融合水深值的情况下，判断所述特殊地貌区域为海脊区域。
在本发明可选的实施例中，所述方法还包括：
S6、找到所述目标区域内的最大融合水深值。
S7、将所述最大融合水深值与所述目标区域内各个所述收发波束交叉子块对应的所述融合水深值之差，作为对应的各个所述收发波束交叉子块的差距值。
S8、将高分辨率探测结果中各个收发波束交叉子块作为像素点，将所述差距值作为对应所述像素点的高度，生成所述高分辨率探测结果对应的三维模型。
可以理解，生成高分辨率探测结果后，可以通过显示器或电子沙盘等设备将高分辨率探测结果转换为对应的三维模型，其中，收发波束交叉子块相当于像素点，根据收发波束交叉子块对应的水深值确定每个像素点的高度，将高分辨率探测结果对应的海底地貌进行直观展示。根据收发波束交叉子块对应的水深值对三维模型进行着色后，使得人眼观察该海底地貌更加直观清晰。
其中，所述方法还包括：
将所述收发波束交叉子块对应的所述差距值转换为对应的色彩值；将所述色彩值附加于所述三维模型对应的所述像素点上，为所述三维模型着色。
上述将所述收发波束交叉子块对应的所述差距值转换为对应的色彩值，包括：
色彩值为单一色彩值，
将所述收发波束交叉子块对应的所述差距值乘以单一色彩系数转换为对应像素点的所述单一色彩值。
举例说明，色彩值为蓝色值，将收发波束交叉块对应的差距值乘以蓝色系数转换为对应像素点的蓝色值。可以理解，将目标区域的各个收发波束交叉块的差距值转换为不同程度的蓝色值。蓝色系数为正值的情况下，差距值和蓝色值成正比，差距值大的点，蓝色值更深；蓝色系数为负值的情况下，差距值和蓝色值成反比，差距值大的点，蓝色值更浅。不同像素点蓝色值的不同可以便于人眼直观能感受到目标区域的海洋地貌变化。
上述将所述收发波束交叉子块对应的所述差距值转换为对应的色彩值，还可以包括：色彩值包括至少两种色彩值，将所述差距值划分为多级范围；将所述收发波束交叉子块对应的所述差距值乘以对应级段的色彩系数转换为对应像素点的所述色彩值。
举例说明，色彩值包括红色值、绿色值和蓝色值，在收发波束交叉块对应的差距值小于第一阈值的情况下，将收发波束交叉块对应的差距值乘以蓝色系数转换为对应像素点的蓝色值，对应像素点的红色值和绿色值设为零。在收发波束交叉块对应的差距值大于第一阈值且小于第二阈值的情况下，将收发波束交叉块对应的差距值乘以绿色系数转换为对应像素点的绿色值，对应像素点的红色值和蓝色值设为零。在收发波束交叉块对应的差距值大于第二阈值且的情况下，将收发波束交叉块对应的差距值乘以红色系数转换为对应像素点的红色值，对应像素点的绿色值和蓝色值设为零。
可以理解，将目标区域的各个收发波束交叉块的差距值按照大小的不同分别转换为不同颜色，可以更加明显地便于人眼直观能感受到目标区域的海洋地貌变化。对于差距值小到一定程度的点，其水深值被转换为不同程度的蓝色值；对于差距值较大的点，其水深值被转换为不同程度的绿色值；对于差距值更大达到一定程度的点，其水深值被转换为不同程度的红色值。
在本发明可选的实施例中，所述方法还包括：
S9、将高分辨率探测结果中各个收发波束交叉子块作为像素点。
S10、将所述收发波束交叉子块对应的所述融合水深值转换为对应的色彩值。
S11将所述色彩值附加于对应的所述像素点上，形成所述二维图像。
可以理解，生成高分辨率探测结果后，可以通过显示器或电子沙盘等设备将高分辨率探测结果转换为对应的二维模型，其中，收发波束交叉子块相当于像素点，根据收发波束交叉子块对应的水深值确定每个像素点的色彩，将高分辨率探测结果对应的海底地貌进行直观展示。
步骤S10，包括：色彩值为单一色彩值，将所述收发波束交叉子块对应的所述水深值乘以单一色彩系数转换为对应像素点的所述单一色彩值。
举例说明，色彩值为蓝色值，将收发波束交叉块对应的水深值乘以蓝色系数转换为对应像素点的蓝色值。可以理解，将目标区域的各个收发波束交叉块的水深值转换为不同程度的蓝色值。蓝色系数为正值的情况下，水深值和蓝色值成正比，水深值大的点，蓝色值更深；蓝色系数为负值的情况下，水深值和蓝色值成反比，水深值大的点，蓝色值更浅。不同像素点蓝色值的不同可以便于人眼直观能感受到目标区域的海洋地貌变化。
步骤S10还可以包括：色彩值包括至少两种色彩值，将所述差距值划分为多级范围；将所述收发波束交叉子块对应的所述差距值乘以对应级段的色彩系数转换为对应像素点的所述色彩值。
举例说明，色彩值包括红色值、绿色值和蓝色值，在收发波束交叉块对应的差距值小于第一阈值的情况下，将收发波束交叉块对应的差距值乘以蓝色系数转换为对应像素点的蓝色值，对应像素点的红色值和绿色值设为零。在收发波束交叉块对应的差距值大于第一阈值且小于第二阈值的情况下，将收发波束交叉块对应的差距值乘以绿色系数转换为对应像素点的绿色值，对应像素点的红色值和蓝色值设为零。在收发波束交叉块对应的差距值大于第二阈值且的情况下，将收发波束交叉块对应的差距值乘以红色系数转换为对应像素点的红色值，对应像素点的绿色值和蓝色值设为零。
第二方面，如图7至图9所示，本发明提供一种海洋地貌图像处理装置，其包括与多波束探测系统连接的处理器和存储器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如第一方面任一项所述的方法。具体执行实施情况与第一方面所描述的相似，这里不再赘述。
应当理解，在本发明实施例中，所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
该存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。
在本发明可选的实施例中，如图8所示，所述海洋地貌图像处理装置还包括输出设备，该输出设备可以是显示器或电子沙盘等设备，将由高分辨率探测结果转换的二维模型或三维模型进行直观展示。
在本发明可选的实施例中，如图9所示，所述海洋地貌图像处理装置还包括通信设备，该通信设备用于与上述多波束探测系统通信，接收多波束探测系统针对目标区域的原始探测结果。
可以理解，如果海洋地貌图像处理装置和多波束探测系统处于同一艘航行设备上，那么海洋地貌图像处理装置可以与多波束探测系统通过数据线传输，处理器可以通过数据线获取多波束探测系统针对目标区域的原始探测结果。如果海洋地貌图像处理装置和多波束探测系统处于不同航行设备上，那么海洋地貌图像处理装置需要通过通信设备接收多波束探测系统针对目标区域的原始探测结果。
第三方面，本发明供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序包括程序指令，该程序指令被处理器执行时实现第一方面任一方法的步骤。
上述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例的终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。上述计算机可读存储介质也可以是上述终端设备的外部存储设备，例如上述终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，上述计算机可读存储介质还可以既包括上述终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。上述计算机可读存储介质用于存储上述计算机程序以及上述终端设备所需的其他程序和数据。上述计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例中方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本公开的各种实施方式中所使用的表述“第一”、“第二”、“所述第一”或“所述第二”可修饰各种部件而与顺序和/或重要性无关，但是这些表述不限制相应部件。以上表述仅配置为将元件与其它元件区分开的目的。例如，第一用户设备和第二用户设备表示不同的用户设备，虽然两者均是用户设备。例如，在不背离本公开的范围的前提下，第一元件可称作第二元件，类似地，第二元件可称作第一元件。
当一个元件(例如，第一元件)称为与另一元件(例如，第二元件)“(可操作地或可通信地)联接”或“(可操作地或可通信地)联接至”另一元件(例如，第二元件)或“连接至”另一元件(例如，第二元件)时，应理解为该一个元件直接连接至该另一元件或者该一个元件经由又一个元件(例如，第三元件)间接连接至该另一个元件。相反，可理解，当元件(例如，第一元件)称为“直接连接”或“直接联接”至另一元件(第二元件)时，则没有元件(例如，第三元件)插入在这两者之间。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，本发明不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。
以上描述仅为本发明的可选实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测（陈述的条件或事件）”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测（陈述的条件或事件）时”或“响应于检测（陈述的条件或事件）”。
以上描述仅为本发明的可选实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
以上所述仅为本发明的可选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种海洋地貌图像处理方法，其特征在于，包括：
获取多波束探测系统针对目标区域的原始探测结果，所述原始探测结果包括所述目标区域内各个收发波束交叉块的水深值；
按照同样的切分方式，将各个所述收发波束交叉块切分为面积均匀的至少两个收发波束交叉子块；
将每个所述收发波束交叉块的水深值配置给对应的各个所述收发波束交叉子块，作为初始水深值；
逐一将所述目标区域内的所述收发波束交叉子块作为目标交叉子块，获取所述目标交叉子块周围的其他所述收发波束交叉子块的所述初始水深值，作为参考水深值；以及将各个所述参考水深值的平均值作为所述目标交叉子块的融合水深值；以及
将所述融合水深值配置给对应的所述目标交叉子块，形成针对目标区域的高分辨率探测结果。
2.根据权利要求1所述的海洋地貌图像处理方法，其特征在于，
在所述逐一将所述目标区域内的所述收发波束交叉子块作为目标交叉子块之后，在所述将各个所述参考水深值的平均值作为所述目标交叉子块的融合水深值之前，所述方法还包括：
计算各个所述参考水深值与对应的所述目标交叉子块的初始水深值之差的绝对值，作为对比值；
在所述对比值大于标记阈值的情况下，标记所述目标交叉子块，将所述目标交叉子块的初始水深值作为所述目标交叉子块的融合水深值；以及
在标记后的所述目标交叉子块能够在所述目标区域的边界内连接成一个闭合图形的情况下，判断所述闭合图形内对应的区域为特殊地貌区域。
3.根据权利要求2所述的海洋地貌图像处理方法，其特征在于，所述方法还包括：
在任一被标记的所述目标交叉子块的融合水深值小于任一所述闭合图形内的所述交叉子块的融合水深值的情况下，判断所述特殊地貌区域为海沟区域；以及
在任一被标记的所述目标交叉子块的融合水深值大于任一所述闭合图形内的所述交叉子块的融合水深值的情况下，判断所述特殊地貌区域为海脊区域。
4.根据权利要求1所述的海洋地貌图像处理方法，其特征在于，所述方法还包括：
找到所述目标区域内的最大融合水深值；
将所述最大融合水深值与所述目标区域内各个所述收发波束交叉子块对应的所述融合水深值之差，作为对应的各个所述收发波束交叉子块的差距值；以及
将高分辨率探测结果中各个收发波束交叉子块作为像素点，将所述差距值作为对应所述像素点的高度，生成所述高分辨率探测结果对应的三维模型。
5.根据权利要求4所述的海洋地貌图像处理方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述收发波束交叉子块对应的所述差距值转换为对应的色彩值；
将所述色彩值附加于所述三维模型对应的所述像素点上，为所述三维模型着色。
6.根据权利要求5所述的海洋地貌图像处理方法，其特征在于，所述方法还包括：
将高分辨率探测结果中各个收发波束交叉子块作为像素点；
将所述收发波束交叉子块对应的所述融合水深值转换为对应的色彩值；以及
将所述色彩值附加于对应的所述像素点上，形成二维图像。
7.根据权利要求4至6任一项所述的海洋地貌图像处理方法，其特征在于，
将所述收发波束交叉子块对应的所述差距值或所述融合水深值转换为对应的色彩值，包括：
色彩值为单一色彩值，
将所述收发波束交叉子块对应的所述差距值或所述融合水深值乘以单一色彩系数转换为对应像素点的所述单一色彩值。
8.根据权利要求4至6任一项所述的海洋地貌图像处理方法，其特征在于，
将所述收发波束交叉子块对应的所述差距值或所述融合水深值转换为对应的色彩值，包括：
色彩值包括至少两种色彩值，
将所述差距值或所述融合水深值划分为多级范围；以及
将所述收发波束交叉子块对应的所述差距值或所述融合水深值乘以对应级段的色彩系数转换为对应像素点的所述色彩值。
9.一种海洋地貌图像处理装置，其特征在于，
包括与多波束探测系统连接的处理器和存储器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如权利要求1至8任一项所述的方法。
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