CN116381661B - 一种海洋地貌探测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海洋地貌探测方法及装置，涉及海洋探测技术领域。该方法包括获取多波束探测系统针对目标区域的至少两次探测结果，所述探测结果包括所述目标区域内各个收发波束交叉点的水深值；将每次得到的所述探测结果转化为对应的二维图像；将所有所述二维图像进行融合得到融合图像；根据所述融合图像还原出新的探测结果，作为高精度探测结果。该方法将针对同一个目标区域的多次探测结果进行二维图像转换，随后对得到的多张二维图像进行融合处理，相当于中和了多次探测结果，最后由融合图像还原的探测结果具有更高的精度，有利于后期进行高精度的海洋地貌的剖面图渲染和/三维沙盘的构建。
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探测方法及装置。
背景技术
多波束探测系统，又称为多波束探测仪、条带探测仪或多波束探测声呐等，是一种相对于单波束探测系统而言更高效更复杂的水深测量系统。多波束探测系统利用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。接收指向性和发射指向性叠加后，形成沿船横向、两侧对称的若干波束。这种发射接收方法使多波束系统在完成一个完整发射接收过程后，形成排成一行的收发波束交叉点，对这些收发波束交叉点内的反向散射信号同时进行到达时间和到达角度的估计，可以进一步计算就能得到该点的水深值。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点的测量结果合理拼接后，便可得到该区域的海底地貌图。
探测过程中，海洋中的声学环境复杂多变，船体姿态和航向受到风浪等其他海洋条件的影响，都可能会对声速产生很多不可预知的影响，导致探测数据精度降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海洋地貌探测方法及装置，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探测方法，其包括：获取多波束探测系统针对目标区域的至少两次探测结果，所述探测结果包括所述目标区域内各个收发波束交叉点的水深值；将每次得到的所述探测结果转化为对应的二维图像；将所有所述二维图像进行融合得到融合图像；根据所述融合图像还原出新的探测结果，作为高精度探测结果。
可以理解，海洋中的声学环境复杂多变，单次多波束探测系统的探测结果的精度较低。本发明将针对同一个目标区域的多次探测结果进行二维图像转换，随后对得到的多张二维图像进行融合处理，相当于中和了多次探测结果，最后由融合图像还原的探测结果具有更高的精度，有利于后期进行高精度的海洋地貌的剖面图渲染和/三维沙盘的构建。
在本发明可选的实施例中，所述将每次所述探测结果转化为对应的二维图像，包括：将同次所述探测结果中各个收发波束交叉点作为像素点；将所述收发波束交叉点对应的所述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，多波束探测系统完整发射接收过程后，形成排成一行的收发波束交叉点，对这些收发波束交叉点内的反向散射信号同时进行到达时间和到达角度的估计，可以进一步计算得到该点的水深值。这些收发波束交叉点相当于像素点，将每个点对应的水深值转换为与之成正比的色彩值，即可形成一张对应于目标区域单次多波束探测系统探测结果的二维图像。该二维图像一方面类似二维地图便于人眼直观能感受到目标区域的海洋地貌变化，对该二维图像进行图像处理，即是对目标区域的多波束探测系统探测结果进行校正处理。
其中，将所述收发波束交叉点对应的所述水深值转换为对应的色彩值，包括：色彩值为蓝色值，将所述收发波束交叉点对应的所述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点的水深值转换为不同程度的蓝色值，比如，水深值大的点，蓝色值更深；水深值小的点，蓝色值更浅，以此便于人眼直观能感受到目标区域的海洋地貌变化。
其中，将所述收发波束交叉点对应的所述水深值转换为对应的色彩值，包括：
色彩值包括红色值、绿色值和蓝色值，在所述收发波束交叉点对应的所述水深值小于第一阈值的情况下，将所述收发波束交叉点对应的所述水深值乘以蓝色系数转换为对应像素点的蓝色值，所述对应像素点的红色值和绿色值设为零；在所述收发波束交叉点对应的所述水深值大于第一阈值且小于第二阈值的情况下，将所述收发波束交叉点对应的所述水深值乘以绿色系数转换为对应像素点的绿色值，所述对应像素点的红色值和蓝色值设为零；在所述收发波束交叉点对应的所述水深值大于第二阈值且的情况下，将所述收发波束交叉点对应的所述水深值乘以红色系数转换为对应像素点的红色值，所述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点的水深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。对于水深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；对于水深值较大的点，其水深值被转换为不同程度的绿色值；对于水深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，所述将所有所述二维图像进行融合得到融合图像，包括：逐一计算所有所述二维图像中每个像素点的色彩值的平均值，作为色彩平均值；将所述色彩平均值附加于对应的所述像素点上，形成所述融合图像。
可以理解，该融合图像上的每个像素点中和了各个二维图像中对应像素点的色彩值，由该融合图像还原的探测结果相较于单张二维图像还原的探测结果具有更高的精度，有利于后期进行高精度的海洋地貌的剖面图渲染和/三维沙盘的构建。
在本发明可选的实施例中，所述方法还包括：逐一计算所有所述二维图像中每个像素点的色彩值的平均值，作为色彩平均值，将所述色彩平均值附加于对应的所述像素点上，形成参考图像；按照相同切分方式，将所述参考图像和每张所述二维图像分别切分为至少两个图像块，分别得到参考图像块和备选图像块；逐一将每个所述参考图像块与对应的所述备选图像块进行对比，筛选出与所述参考图像块差距明显的所述备选图像块废弃，将剩下的与所述参考图像块对应的所述备选图像块作为目标图像块。
所述将所有所述二维图像进行融合得到融合图像，包括：逐一将每个所述参考图像块对应的所有所述目标图像块进行融合，得到融合图像块；拼接各个所述融合图像块，得到所述融合图像。
可以理解，在进行二维图像的融合前，去除差别较大的备选图像块，能够防止融合过程中出现伪影，避免含噪声的备选图像块参与融合，破坏融合图像的均匀性的信息准确性。
其中，筛选出与所述参考图像块差距明显的所述备选图像块废弃，包括：
根据下式计算与所述参考图像块对应的所述备选图像块与所述参考图像块的差距值：
；
其中，为与所述参考图像块对应的第/>个所述备选图像块与所述参考图像块的差距值，/>为所述备选图像块的像素总数，/>为所述备选图像块中第i个像素的色彩值，/>为所述参考图像块中第i个像素的色彩值。
在所述差距值大于废弃阈值的情况下，将所述差距值对应的所述备选图像块废弃。
第二方面，本发明提供一种海洋地貌探测装置，其包括多波束探测系统、处理器和存储器；所述处理器分别与所述多波束探测系统和存储器相互连接，其中，
所述多波束探测系统，用于针对目标区域进行至少一次探测；
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，所述海洋地貌探测装置还包括定位设备，所述定位设备用于定位所述多波束探测系统的当前位置；所述多波束探测系统，用于针对目标区域进行至少两次探测，获取上次探测的起始位置，在所述起始位置开始本次探测。
可以理解，第一方面公开的方法中“针对目标区域的至少两次探测结果”可以由同一套多波束探测系统在不同时间段完成。多波束探测系统根据上次探测的起始位置，在定位设备定位出当前位置在起始位置附近时，开启本次探测。
在本发明可选的实施例中，所述海洋地貌探测装置还包括通信设备，所述通信设备用于接收所述海洋地貌探测装置外的多波束探测系统针对目标区域探测得到的探测结果。
可以理解，第一方面公开的方法中“针对目标区域的至少两次探测结果”可以由同多套多波束探测系统在不同时间段完成。在当前多波束探测系统完成本次探测后，通过通信设备获取前面几次多波束探测系统的探测结果。
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。
海洋中的声学环境复杂多变，单次多波束探测系统的探测结果的精度较低。本发明将针对同一个目标区域的多次探测结果进行二维图像转换，随后对得到的多张二维图像进行融合处理，相当于中和了多次探测结果，最后由融合图像还原的探测结果具有更高的精度，有利于后期进行高精度的海洋地貌的剖面图渲染和/三维沙盘的构建。
多波束探测系统完整发射接收过程后，形成排成一行的收发波束交叉点，对这些收发波束交叉点内的反向散射信号同时进行到达时间和到达角度的估计，可以进一步计算得到该点的水深值。这些收发波束交叉点相当于像素点，将每个点对应的水深值转换为与之成正比的色彩值，即可形成一张对应于目标区域单次多波束探测系统探测结果的二维图像。对该二维图像进行图像处理，即是对目标区域的多波束探测系统探测结果进行校正处理。
在进行二维图像的融合前，去除差别较大的备选图像块，能够防止融合过程中出现伪影，避免含噪声的备选图像块参与融合，破坏融合图像的均匀性的信息准确性。
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是多波束探测系统探测过程的俯视图；
图3是多波束探测系统针对目标区域探测后得到的各个收发波束交叉点；
图4是参考图像和二维图像的切分过程示意图。
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探测方法，其包括：
S11、获取多波束探测系统针对目标区域的至少两次探测结果，探测结果包括目标区域内各个收发波束交叉点的水深值。
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点组成，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点的水深值。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。
请参考图2，图中P1处的三角形位置代表多波束探测系统针对目标区域进行探测的起始位置，图中P2处的三角形位置代表多波束探测系统针对目标区域完成探测后的终点位置。在P1至P2位置的探测过程中，多波束探测系统实现了对面积为L×W目标区域的地貌探测，其中L为该多波束探测系统的移动距离，W为多波束探测系统中发射换能器基阵所出射的声波在海底的覆盖宽度。
“多波束探测系统针对目标区域的至少两次探测结果”，可以是由同一套多波束探测系统在不同时间段完成，即同一套多波束探测系统前后至少两次由起始位置P1运动到终点位置P2，分别获取至少两次探测结果。
“多波束探测系统针对目标区域的至少两次探测结果”，也可以由同多套多波束探测系统在不同时间段完成。前一个多波束探测系统由起始位置P1运动到终点位置P2获取探测结果后，下一个多波束探测系统继续由起始位置P1运动到终点位置P2再次获取探测结果。
S12、将每次得到的探测结果转化为对应的二维图像。
可以理解，多波束探测系统对目标区域的单次探测结果，即为目标区域中各个收发波束交叉点的水深值。如果将每个收发波束交叉点作为像素点，每个收发波束交叉点对应的水深值转换为灰度值/色彩值即可以将多波束探测系统对目标区域的单次探测结果转换为一张二维图像。
如图3所示为多波束探测系统针对目标区域探测后得到的单次探测结果，每个小方格代表一个收发波束交叉点。将每个收发波束交叉点作为像素点，每个收发波束交叉点对应的水深值转换为灰度值/色彩值，即可以得到对应的二维图像。
S13、将所有二维图像进行融合得到融合图像。
在本发明可选的实施例中，步骤S13具体包括：
逐一计算所有二维图像中每个像素点的色彩值的平均值，作为色彩平均值；将色彩平均值附加于对应的像素点上，形成融合图像。
可以理解，该融合图像上的每个像素点中和了各个二维图像中对应像素点的色彩值，由该融合图像还原的探测结果相较于单张二维图像还原的探测结果具有更高的精度，有利于后期进行高精度的海洋地貌的剖面图渲染和/三维沙盘的构建。
S14、根据融合图像还原出新的探测结果，作为高精度探测结果。
需要说明的是，在本文中，采用了诸如S11、S12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S11至S14的顺序执行方法步骤，但是也可以任意调换S11至S14中的任意步骤的顺序，比如可以先执行S12步骤再执行S11步骤等，这些均应在本发明的保护范围之内。
可以理解，海洋中的声学环境复杂多变，单次多波束探测系统的探测结果的精度较低。本发明将针对同一个目标区域的多次探测结果进行二维图像转换，随后对得到的多张二维图像进行融合处理，相当于中和了多次探测结果，最后由融合图像还原的探测结果具有更高的精度，有利于后期进行高精度的海洋地貌的剖面图渲染和/三维沙盘的构建。
在本发明可选的实施例中，步骤S12具体包括：
S121、将同次探测结果中各个收发波束交叉点作为像素点。
S122、将收发波束交叉点对应的水深值转换为对应的色彩值。
S123、将色彩值附加于对应的像素点上，形成二维图像。
可以理解，多波束探测系统完整发射接收过程后，形成排成一行的收发波束交叉点，对这些收发波束交叉点内的反向散射信号同时进行到达时间和到达角度的估计，可以进一步计算得到该点的水深值。这些收发波束交叉点相当于像素点，将每个点对应的水深值转换为与之成正比的色彩值，即可形成一张对应于目标区域单次多波束探测系统探测结果的二维图像。该二维图像一方面类似二维地图便于人眼直观能感受到目标区域的海洋地貌变化，对该二维图像进行图像处理，即是对目标区域的多波束探测系统探测结果进行校正处理。
其中，步骤S122具体包括：
色彩值为蓝色值，将收发波束交叉点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点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。
其中，步骤S122具体包括：色彩值包括红色值、绿色值和蓝色值。
S1221、在收发波束交叉点对应的水深值小于第一阈值的情况下，将收发波束交叉点对应的水深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。
在本发明实施例中，第一阈值可以由本领域技术人员根据具体情况进行设定，其目的在于筛选出水深值较浅的收发波束交叉点。
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。
S1222、在收发波束交叉点对应的水深值大于第一阈值且小于第二阈值的情况下，将收发波束交叉点对应的水深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。
在本发明实施例中，第二阈值可以由本领域技术人员根据具体情况进行设定，其目的在于筛选出水深值很深的收发波束交叉点。
绿色系数为正值的情况下，水深值和绿色值成正比，水深值大的点，绿色值更深；绿色系数为负值的情况下，水深值和绿色值成反比，水深值大的点，绿色值更浅。
S1223、在收发波束交叉点对应的水深值大于第二阈值且的情况下，将收发波束交叉点对应的水深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。
红色系数为正值的情况下，水深值和红色值成正比，水深值大的点，红色值更深；红色系数为负值的情况下，水深值和红色值成反比，水深值大的点，红色值更浅。
可以理解，将目标区域的各个收发波束交叉点的水深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。对于水深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；对于水深值较大的点，其水深值被转换为不同程度的绿色值；对于水深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，方法还包括：
S21、逐一计算所有二维图像中每个像素点的色彩值的平均值，作为色彩平均值，将色彩平均值附加于对应的像素点上，形成参考图像。
在本发明实施例中，二维图像的数量与多波束探测系统针对目标区域的探测结果数量相等，如图4所示，二维图像包括X1至Xn，一共n张。将各个二维图像中同一像素点的色彩值提取出来进行平均计算，得到参考图像中针对该像素点的色彩值。
S22、按照相同切分方式，将参考图像和每张二维图像分别切分为至少两个图像块，分别得到参考图像块和备选图像块。
参考图4，图中参考图像A被切分为A1和A2两个参考图像块，按照相同切分方式，各个二维图像被切分为对应的备选图像块，比如二维图像X1被切分为备选图像块X11和备选图像块X12。
S23、逐一将每个参考图像块与对应的备选图像块进行对比，筛选出与参考图像块差距明显的备选图像块废弃，将剩下的与参考图像块对应的备选图像块作为目标图像块。
举例说明，与参考图像块A1对应的备选图像块为X11至Xn1，逐一将每个参考图像块与对应的备选图像块进行对比，如果备选图像块X21与参考图像块A1存在明显差距，则说明备选图像块X21可能存在较大的噪声，因此需要将备选图像块X21去除。
步骤S13具体包括：逐一将每个参考图像块对应的所有目标图像块进行融合，得到融合图像块；拼接各个融合图像块，得到融合图像。
可以理解，在进行二维图像的融合前，去除差别较大的备选图像块，能够防止融合过程中出现伪影，避免含噪声的备选图像块参与融合，破坏融合图像的均匀性的信息准确性。
其中，步骤S23中“筛选出与参考图像块差距明显的备选图像块废弃”包括：
S231、根据下式计算与参考图像块对应的备选图像块与参考图像块的差距值。
；
其中，为与参考图像块对应的第/>个备选图像块与参考图像块的差距值，/>为备选图像块的像素总数，/>为备选图像块中第i个像素的色彩值，/>为所述参考图像块中第i个像素的色彩值。
S232、在差距值大于废弃阈值的情况下，将差距值对应的备选图像块废弃。
第二方面，本发明公开了一种海洋地貌探测装置，包括多波束探测系统、处理器和存储器；处理器分别与多波束探测系统和存储器相互连接，其中，
多波束探测系统，用于针对目标区域进行至少一次探测；
存储器用于存储计算机程序，该计算机程序包括程序指令，处理器用于执行存储器存储的程序指令。其中，处理器被配置用于调用该程序指令执行第一方面任一方法的操作。
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。
在本发明可选的实施例中，海洋地貌探测装置还包括定位设备，定位设备用于定位多波束探测系统的当前位置；多波束探测系统，用于针对目标区域进行至少两次探测，获取上次探测的起始位置，在起始位置开始本次探测。
可以理解，第一方面公开的方法中“针对目标区域的至少两次探测结果”可以由同一套多波束探测系统在不同时间段完成。多波束探测系统根据上次探测的起始位置，在定位设备定位出当前位置在起始位置附近时，开启本次探测。
海洋地貌探测装置还包括通信设备，通信设备用于接收海洋地貌探测装置外的多波束探测系统针对目标区域探测得到的探测结果。
可以理解，第一方面公开的方法中“针对目标区域的至少两次探测结果”可以由同多套多波束探测系统在不同时间段完成。在当前多波束探测系统完成本次探测后，通过通信设备获取前面几次多波束探测系统的探测结果。
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。
具体实现中，本发明实施例中所描述的处理器可执行第一方面任一方法所描述的实现方式，也可执行本发明实施例所描述的终端设备的实现方式，在此不再赘述。
第五方面，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 (8)
1.一种海洋地貌探测方法，其特征在于，包括：
获取多波束探测系统针对目标区域的至少两次探测结果，所述探测结果包括所述目标区域内各个收发波束交叉点的水深值；
将每次得到的所述探测结果转化为对应的二维图像；
将所有所述二维图像进行融合得到融合图像；
根据所述融合图像还原出新的探测结果，作为高精度探测结果；
所述方法还包括：
逐一计算所有所述二维图像中每个像素点的色彩值的平均值，作为色彩平均值，将所述色彩平均值附加于对应的所述像素点上，形成参考图像；
按照相同切分方式，将所述参考图像和每张所述二维图像分别切分为至少两个图像块，分别得到参考图像块和备选图像块；和
逐一将每个所述参考图像块与对应的所述备选图像块进行对比，筛选出与所述参考图像块差距明显的所述备选图像块废弃，将剩下的与所述参考图像块对应的所述备选图像块作为目标图像块；
其中所述将所有所述二维图像进行融合得到融合图像，包括：逐一将每个所述参考图像块对应的所有所述目标图像块进行融合，得到融合图像块；拼接各个所述融合图像块，得到所述融合图像。
2.根据权利要求1所述的海洋地貌探测方法，其特征在于，
所述将每次所述探测结果转化为对应的二维图像，包括：
将同次所述探测结果中各个收发波束交叉点作为像素点；
将所述收发波束交叉点对应的所述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。
3.根据权利要求2所述的海洋地貌探测方法，其特征在于，
将所述收发波束交叉点对应的所述水深值转换为对应的色彩值，包括：
色彩值为蓝色值，
将所述收发波束交叉点对应的所述水深值乘以蓝色系数转换为对应像素点的蓝色值。
4.根据权利要求2所述的海洋地貌探测方法，其特征在于，
将所述收发波束交叉点对应的所述水深值转换为对应的色彩值，包括：
色彩值包括红色值、绿色值和蓝色值，
在所述收发波束交叉点对应的所述水深值小于第一阈值的情况下，将所述收发波束交叉点对应的所述水深值乘以蓝色系数转换为对应像素点的蓝色值，所述对应像素点的红色值和绿色值设为零；
在所述收发波束交叉点对应的所述水深值大于第一阈值且小于第二阈值的情况下，将所述收发波束交叉点对应的所述水深值乘以绿色系数转换为对应像素点的绿色值，所述对应像素点的红色值和蓝色值设为零；
在所述收发波束交叉点对应的所述水深值大于第二阈值且的情况下，将所述收发波束交叉点对应的所述水深值乘以红色系数转换为对应像素点的红色值，所述对应像素点的绿色值和蓝色值设为零。
5.根据权利要求1所述的海洋地貌探测方法，其特征在于，
筛选出与所述参考图像块差距明显的所述备选图像块废弃，包括：
根据下式计算与所述参考图像块对应的所述备选图像块与所述参考图像块的差距值：
；
其中，为与所述参考图像块对应的第/>个所述备选图像块与所述参考图像块的差距值，/>为所述备选图像块的像素总数，/>为所述备选图像块中第i个像素的色彩值；/>为所述参考图像块中第i个像素的色彩值；
在所述差距值大于废弃阈值的情况下，将所述差距值对应的所述备选图像块废弃。
6.一种海洋地貌探测装置，其特征在于，
包括多波束探测系统、处理器和存储器；所述处理器分别与所述多波束探测系统和存储器相互连接，其中，
所述多波束探测系统，用于针对目标区域进行至少一次探测；
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5任一项所述的方法。
7.根据权利要求6所述的海洋地貌探测装置，其特征在于，
所述海洋地貌探测装置还包括定位设备，所述定位设备用于定位所述多波束探测系统的当前位置；
所述多波束探测系统，用于针对目标区域进行至少两次探测，获取上次探测的起始位置，在所述起始位置开始本次探测。
8.根据权利要求6所述的海洋地貌探测装置，其特征在于，
所述海洋地貌探测装置还包括通信设备，所述通信设备用于接收所述海洋地貌探测装置外的多波束探测系统针对目标区域探测得到的探测结果。
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