非技术人员斗胆来回答一下这个问题。
8 \0 N( s0 z9 q, i+ V: N. 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- L& \7 d; o7 T8 y* V, h7 F1 Y& M% X8 p
5 B, ^* D( J y2 N2 G. D- “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。
7 u x2 G J: F# o2 n' f: ` - 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”。
4 e3 m( U0 M; X% D8 `+ O6 M. X8 S7 e - 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。
, E/ Y+ S7 m7 j 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。
# u9 n' H# {# z3 g0 W2 E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。
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/ N/ J, x4 r4 P# B/ P7 b: H$ o: u* N从技术难度上讲,主要有三点吧
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' y, u X/ J |& c4 O- 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。, M7 ~4 [7 q/ ^1 b, C
- 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。: x% s7 y+ t. @0 V
- 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。
9 u- ^: P( ^' b7 g5 A 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。
# e+ E4 Z( W. o9 Y8 L) p( f0 |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。 |