声纳影像处理实务-逸中软体.ppt

Beware ! I am talking about the real SOFTWARE ! For each one of my jobs. About Binary Data Format … 古典式→ SEG-Y etc. 階層式架構：File Header Trace Header Data 各儀器測量資料採預設保留欄位的方式 資料收錄時先組裝紀錄(Record)資料再存檔(同步) 資料後處理簡單快速，資料收錄系統複雜較易出錯中斷 網路式→ XTF or JSF etc. 封包式架構：Message1 Message2 …etc. 不預設資料欄位，各儀器資訊隨到隨存。 各種資料不互相協調直接以封包形式加到檔案中(非同步) 資料後處理程式複雜；前端收錄系統簡單穩定不易中斷。 AGC 與 TVG AGC: Automatic Gain Control，通常指一個時間序列(Time Series)資料內的自動增益，譬如將較遠較弱的晚到訊號增強。通常是 e f(t) 形式的函數，最理想的AGC可以解決Beam Pattern 的問題。 TVG: Time Variant Gain，自動感測目前回訊的平均能量，自動調整增益。譬如船隻到深水域時發射能量或接收資料的增益自動增強。對於聲納影像來說：Ii is generally not a good idea! 保持資料強度穩定的方式最好是力學而非電學的。 成因與解決方案 成因：Heave，Pitch，Roll，TVG 解決方案 增加拖曳深度與調整航速使機體穩定 降低TVG敏感度或完全關閉 提高AD品質，以影像後處理解決問題 假設一：每個 Ping 的平均能量與前後 Ping 相似 假設二：某個訊號特徵為背景，能量應該一樣。 航線不可能為完美直線，所以… Patch Methods Interpolation 鄰近點的內插，類似地形網格的作法 Point Repetition 重複最近點的資料 處理聲納影像有多難？ 什麼比較難？軟體開發的主要技術障礙 Binary Data Handling How to read and write in binary way ? Graphic User Interface Too many “threads” for amateur ! Speed Performance: How to read data faster ? How to cut down the computation ? How to save the memory wasting ? How to create images faster ? 摘自中山大學海下技術研究所薛渡瀛碩士論文 Footprint Scanning Patch 影像縫隙應否修補的理論基礎是什麼？ Imagine the footprint of sonar! Footprint Scanning Patch 在任何一次聲納發射的足印範圍內的縫隙都應該修補； 且應優先使用發射中心軸線最接近的那筆資料！ 請注意！ 原始時間序列資料的密度永遠高於影像像素密度! 所以上圖中偏離軸線的綠色像素點， 可以取用時間(距離)最接近的原始資料強度值， 不必與軸線上的像素點強度相同或相關！ Mosaic Crevices un-Patched Mosaic Crevices Patched 不會有內插運算產生的條紋 High Resolution Mosaic in 1mX1m Bin Bin Txt/Bin Txt Data Type Yes Yes Yes 10000 Sidescan Sonar _ Yes _ ~1000 Subbottom Profiler Yes _ Yes ~100 Multi Beam Yes _ _ 1 Single Beam Gepgraphical Projection Intensity Correction Geometry Correction Data /Ping 1.SS事實上是分兩側的聲納陣列 2.拖曳可以讓影像穩定 The Practical Issues of Sonar Image Processing 張逸中 致遠管理學院電機系 於台灣海洋科技研究中心 2008/8/25 聲納影像處理實務 相關經驗簡介 1992：使用SEGY格式資料首次處理數位聲納影像 1994：參與LNG計畫，負責側掃聲納資料處理 1998：解析國內各側掃聲納系統數位資料格式 1999：與中山大學合作研發側掃聲納軟體 2000：發表側掃聲納資料收錄與影像處理軟體 2001：至中央、中正、海大與萬象館發表演講 2002~2008：開發導航、多音束、震測等軟體 200