非技术人员斗胆来回答一下这个问题。
$ T1 l0 E% y" a+ t1 W4 I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0 R- z$ `+ O6 x! I
+ r' c' Q; V2 A- “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。- q% |4 i, u: N
- 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”。, @1 ]0 B* j# \6 P3 _( ^+ ^
- 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。: x" H. i3 z/ ~ ~7 I
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。
1 Q+ u) u" {: b# N$ u2 Z8 Y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' T7 z6 I- q5 S8 m! e% H7 z6 U: u6 ]; R" [
, o% `* c3 X! C# n" [5 f* S4 Y9 B+ h/ J( P. p, z2 ?( ^) ~4 b; U {
V* m8 A$ d0 |
$ {3 N o% A) N- T( l, N0 f: p, u# L' @
, [0 U' T0 n$ {- I$ h; R
5 R' b0 m2 I+ v7 ?. W: w$ i7 j从技术难度上讲,主要有三点吧
5 s3 ]2 \2 S6 D' z# ]/ \$ i4 Z/ E4 i( E* t& d. G
- 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。+ _, V, `+ {0 _3 \ w- z2 h# P% _
- 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。$ R8 \/ V) ^. \" H. l9 u5 s3 M
- 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。
! N9 {1 f% P7 c0 e c2 y; Y% q$ Y 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。
$ K6 S* X0 u8 X! _2 @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。 |