非技术人员斗胆来回答一下这个问题。
' M- W& A, o/ X5 j$ x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
7 h0 y+ Y t5 q# }1 H+ |
" z$ }# _; Q& j- “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。! y. |6 J% W! x
- 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”。
9 o9 |$ l6 ]% r4 N - 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。
3 n, Z/ g1 |, o6 x, x' Q+ n 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。
, |3 I( ` q: z. }# F* {% z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。
/ F$ B4 D, H# I8 h4 c8 |* T/ G0 k5 o6 N3 I: Q% ~; X( e6 H5 {! d
% b& w3 l- }2 ?. F. W4 k5 G+ v+ K4 C- D1 N
$ s% v9 d! h. @/ ^+ m
( ?! a: v0 h P+ t- i h5 y3 M
3 s8 A6 c H# ?* _4 R0 ~! i
; M% x, s7 W8 g1 s9 U6 @/ I y: J U3 ^0 j1 r. \
从技术难度上讲,主要有三点吧
; P- y# E; h% p, l! E p5 ] \/ h* C" I' a1 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。" v- M# Y+ m2 W* ^6 z
- 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。
7 `& d, ?' h2 t+ T5 ~ - 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。 G% D3 Z) d/ i
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。
' n$ o, z1 k, b! GPS: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。 |