[按需印刷] 声呐图像处理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李庆武，霍冠英，周妍著 著

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店铺： 科学出版社旗舰店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030448187

商品编码：10811690616

包装：平装

开本：16

出版时间：2015-06-01

页数：188

字数：237

深入解析现代声纳系统的设计、应用与未来趋势 本书旨在为声纳技术领域的专业人士、研究人员以及高年级本科生和研究生提供一个全面、深入且实用的技术指南。本书聚焦于声纳系统从基础原理到前沿应用的完整生命周期，涵盖了信号处理、系统设计、实际部署以及新兴技术等多个关键维度。 第一部分：声纳系统的基础理论与信号获取 本部分奠定了理解现代声纳系统的理论基石。 第一章：声学介质与传播特性 本章详细探讨了水下声学传播环境的物理特性。内容包括声速剖面（如温跃层、盐度梯度）对声线弯曲的影响，以及声波在水中的衰减机制，如吸收、散射和环境噪声（包括生物噪声、机械噪声和环境浪涌噪声）。着重分析了浅水、深水和复杂近岸水域的传播模型，如射线理论、波动方程法和能量传输模型。 第二章：声纳系统的工作原理与分类 本章全面介绍了各类声纳系统的基本架构。从早期的简单回声探测原理出发，详细阐述了主动声纳与被动声纳的差异与各自的适用场景。对于主动声纳，深入解析了脉冲发射、目标回波接收、时间延迟计算的核心流程。被动声纳部分，则重点讨论了信号源识别、方位估计以及水声通信的基础概念。系统分类将覆盖侧扫声纳（SSS）、前视声纳（FLS）、多波束测深声纳（MBES）以及合成孔径声纳（SAS）等关键设备。 第三章：换能器与阵列技术 换能器是声纳系统的“眼睛”和“耳朵”。本章详述了压电材料的电声转换机理，包括PZT陶瓷和新型复合材料的应用。重点分析了宽带换能器设计中的阻抗匹配问题，以及如何通过声学透镜和声学匹配层来优化声束形成。在阵列技术方面，深入讨论了线性阵列、二维平面阵列和三维相控阵的设计原则，包括阵因子、主瓣宽度、旁瓣抑制技术以及自适应波束形成的基础。 第二部分：核心信号处理技术 本部分是本书的技术核心，系统地讲解了声纳回波数据的采集、增强和解释技术。 第四章：声纳信号的发射与接收波形设计 本章聚焦于提高信噪比和分辨率的发射信号设计。详细分析了宽带信号（如Chirp信号）的优势，并深入讲解了线性调频（LFM）和非线性调频（NLFM）信号的脉冲压缩技术，包括匹配滤波器的设计与实现。对于多频段应用，探讨了正交波形集的设计，以避免互相关干扰。接收端，重点分析了自适应门限检测、恒虚警率（CFAR）检测器的不同变体（如CA-CFAR, OS-CFAR）在复杂环境下的性能比较。 第五章：多普勒效应与运动补偿 理解运动对声纳数据的污染至关重要。本章详细分析了平台运动（船体、拖体）对回波多普勒频移的影响。讲解了如何利用高精度导航传感器（如GPS/INS）提供的姿态和速度信息，进行精确的运动补偿算法（Motion Compensation, MoComp）。对于合成孔径声纳（SAS），本章深入探讨了高精度的子孔径配准技术，包括基于特征点跟踪和相位校正的配准方法，以实现超高分辨率成像。 第六章：图像增强与噪声抑制 声纳图像的质量直接决定了后续目标识别的成败。本章详细介绍了各种图像后处理技术。噪声抑制方面，包括统计模型估计（如Gamma分布、Weibull分布）下的滤波方法，以及基于小波变换的时频去噪技术。图像增强方面，重点讲解了目标对比度增强技术（如直方图均衡化、自适应对比度增强），以及用于消除多路径效应和混响的先进滤波算法。 第三部分：高级成像与数据解释 本部分将理论应用于实际的高级声纳系统，关注于数据的高效可视化、三维重建和目标识别。 第七章：多波束测深与海底地形重建 本章专注于现代测深声纳（MBES）的数据处理流程。从原始声束的幅度与相位数据出发，讲解了水深校正（包括潮汐、水体校深差）的步骤。重点阐述了高精度三维海底地形的重建算法，包括点云滤波、格网化（Gridding）和网格化误差评估（如IHO标准）。此外，也涵盖了利用高频声纳数据进行浅水沉积物侧扫成像的原理。 第八章：合成孔径声纳（SAS）与高分辨率成像 合成孔径声纳代表了水下成像的最高水平。本章详细分解了SAS图像形成的全部流程，从原始数据采集到最终高分辨率图像的生成。重点分析了后向散射信号的相位校正、距离聚焦和方位聚焦算法。讨论了超分辨成像技术的潜力，包括利用稀疏表示和深度学习辅助的成像方法，以克服传统聚焦算法在某些环境下的局限性。 第九章：水下目标识别与分类（目标分析） 本章将声纳数据转化为可操作的情报。内容包括目标的声学特征提取，如后向散射强度、纹理特征和形状描述符。详细介绍了基于传统模式识别（如支持向量机、随机森林）和深度学习（如卷积神经网络CNN）的目标分类方法。特别关注了对特定目标（如沉船、水下管线、水雷）的特征建模与识别策略，以及多传感器数据融合在提高识别鲁棒性中的作用。 第四部分：系统集成、应用场景与未来展望 本部分关注声纳系统的实际部署和面向未来的技术发展方向。 第十章：声纳系统集成与数据管理 本章探讨了声纳系统与其他传感器（如导航定位系统、遥感设备）的集成挑战。讲解了时间同步、坐标系转换和数据时间戳管理的关键技术。讨论了面向大规模水下数据的数据库架构设计（如时空数据库）和高效的数据传输协议（如水声通信与光通信的结合）。 第十一章：特定应用领域的声纳部署策略 本章通过案例分析，展示了声纳技术在不同领域的专业化部署。包括海洋科学研究中的海底地质勘探、海洋工程中的管道巡检与结构健康监测、以及国防安全中的水下态势感知（UAS）与反水雷作战（MCM）。针对每个领域，分析了对分辨率、覆盖范围和工作频率的具体需求，以及如何据此选择和优化声纳配置。 第十二章：声纳技术的未来发展趋势 本章展望了水下声学领域的前沿研究方向。重点讨论了量子声纳（利用量子纠缠原理提高灵敏度）的理论可行性；人工智能在实时决策中的应用，如自主水下航行器（AUV）的智能避障与路径规划；以及分布式传感网络的构建，用于大范围、高时效性的海洋环境监测。探讨了开发更高效、更低功耗、更抗干扰的新型换能器材料的必要性。 本书力求在理论深度和工程实用性之间取得平衡，为读者提供一个坚实的知识框架，以应对日益复杂的水下环境与不断提升的测量精度要求。

评分☆☆☆☆☆

读到《[按需印刷] 声呐图像处理》这个书名，我立刻联想到那些在深海探索、海洋资源勘探，甚至是军事侦察等领域扮演关键角色的先进技术。声呐，这个利用声波来探测和成像的系统，其产生的图像往往充满着挑战，但一旦经过精妙的图像处理，便能呈现出惊人的细节和信息。我非常好奇这本书会如何解读这些“非视觉”的图像，是如何将声波的反馈转化为我们能够理解和分析的视觉信息。是不是会从不同类型的声呐系统（例如侧扫声呐、多波束声呐）产生的图像特点开始分析？它会不会详细阐述各种图像增强技术，比如如何去除因海洋环境复杂性（如杂波、散射）而产生的噪声，如何提高图像的对比度和清晰度，从而更好地分辨出水下的微小目标？我还猜测，书中可能会涉及一些高级的图像分割和识别算法，比如如何利用机器学习或深度学习来自动识别声呐图像中的特定物体，如沉船、海底管线、甚至是一些海洋生物。这本书的“按需印刷”属性，让我觉得它可能是一本非常前沿的，甚至是还在不断更新和优化的技术手册。我设想着，它或许会包含大量的实际案例研究，通过真实的声呐数据来展示图像处理的强大能力。对我来说，这不仅仅是关于技术，更是关于如何从一种看似抽象的信号中挖掘出有价值的知识。

评分☆☆☆☆☆

《[按需印刷] 声呐图像处理》这个书名，让我脑海中浮现出各种神秘而未知的深海画面。声呐技术，本身就充满了探索未知和揭示真相的魅力，而将它与“图像处理”结合，更是增添了科技感与实用性。我充满期待地想知道，这本书是如何将抽象的声波数据转化为直观易懂的图像的。它是否会从声呐信号的采集和预处理讲起，比如如何校正声呐系统的误差，如何进行时域和频域的信号分析？紧接着，我猜想书中会深入探讨各种声呐图像的增强和复原技术，比如如何运用滤波算法来抑制海洋中的各种干扰，如何通过多帧图像的融合来提高信噪比和空间分辨率。特别吸引我的是，这本书是否会介绍一些用于目标检测和识别的先进算法，比如如何基于声呐图像的纹流特征、形状特征来区分不同的物体，甚至是辨别出水下活动的生物。考虑到“按需印刷”的特点，我推测这本书的内容会非常专业和前沿，可能包含了最新的研究成果和工业应用。它或许会引用大量的学术论文和专利技术，为读者提供一个深入了解声呐图像处理核心技术的窗口。我期望它不仅仅是理论的堆砌，更能通过丰富的图例和实际案例，让读者直观地感受到声呐图像处理在水下测绘、资源勘探、科学研究等领域不可替代的作用。

评分☆☆☆☆☆

当我看到《[按需印刷] 声呐图像处理》这个书名时，我的脑海里立刻闪过无数与海洋、水下世界相关的场景。声呐，作为一种能够“看见”水下黑暗的“眼睛”，其产生的图像本身就充满了神秘感。而“图像处理”这个词，则暗示着这本书将带领我们深入解析这些“非同寻常”的图像，挖掘出隐藏在其中的宝贵信息。我迫切地想知道，这本书会如何循序渐进地介绍声呐图像的处理流程。它是否会从声呐信号的获取和转换开始，解释不同类型声呐（如脉冲声呐、连续波声呐）在成像原理上的差异，以及它们产生的原始数据有何特点？随后，我好奇书中会详细阐述哪些图像增强和特征提取的技术。例如，是否会介绍如何通过空间滤波、频率滤波等手段来消除海洋环境带来的各种噪声，如何运用对比度增强、直方图均衡化等方法来改善图像的视觉效果？更令我兴奋的是，这本书是否会探讨一些用于目标识别与分类的算法，例如如何利用纹理分析、形状匹配，甚至是一些基于机器学习的方法来自动识别出图像中的特定物体，如水下障碍物、航行器，或是某种特定的海洋生物？“按需印刷”的出版方式，让我觉得这本书的内容可能非常专业且注重实用性，也许会包含大量的技术细节、算法实现和应用案例，为声呐图像处理领域的专业人士和爱好者提供一份宝贵的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

《[按需印刷] 声呐图像处理》这个书名，立刻激发了我对这项神秘技术的好奇心。想象一下，在茫茫大海的深处，声呐技术是如何穿透黑暗，将模糊的回声转化为我们能够理解的图像的。我迫切地想知道，这本书将如何带领读者走进声呐图像的世界。它是否会从最基础的声呐成像原理讲起，解释声波的发射、传播、反射以及接收过程，并介绍不同类型的声呐系统（例如侧扫声呐、浅地层剖面仪）所产生的图像有何特性？我特别感兴趣的是，书中是否会深入探讨那些能够让声呐图像“活起来”的图像处理技术。例如，如何运用各种滤波算法来去除海洋环境中的杂波、噪声，如何通过图像增强技术来提高图像的清晰度和对比度，从而更清晰地展现水下地形、地貌或者潜在的目标？此外，我也很好奇书中是否会介绍一些用于目标识别和特征提取的先进方法，比如如何利用图像分割、模式识别，甚至是近年来发展迅速的深度学习技术来自动分析声呐图像，从而识别出沉船、海底管线、海洋生物等。考虑到“按需印刷”的特点，我推测这本书的内容会非常专业，且紧跟技术前沿，或许会包含大量的公式、算法和实验数据，为对声呐图像处理有深入研究需求的读者提供一个极为详实的参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字听起来就很有吸引力，[按需印刷] 声呐图像处理。我最近一直对声呐技术在各个领域的应用感到好奇，尤其是在水下探测和目标识别方面。想象一下，利用声波的反射来“看见”水下的世界，这本身就充满了科幻色彩。而图像处理，更是将这种“看见”变得更加清晰、有意义。我很好奇这本书究竟会带我进入一个怎样的声呐图像处理的奇妙世界。它是否会从声呐的基本原理讲起，解释声波是如何传播、反射，以及如何被传感器捕捉的？然后，是否会深入探讨那些我们日常生活中不太容易接触到的图像处理技术，比如滤波、降噪、特征提取等等？我特别期待这本书能够揭示声呐图像背后隐藏的信息，比如如何区分不同类型的海底地形，如何识别水下的人工物体，甚至是如何捕捉海洋生物的动态。这本书的“按需印刷”形式，也让我觉得它可能是一本非常专业且内容深入的书籍，并非大众读物，而是为那些真正对这个领域有追求的读者量身定制的。我猜测它会包含大量的公式、算法和图示，需要读者有一定的专业背景才能完全领会。不过，即使是作为一名对声呐图像处理充满初步兴趣的读者，我也相信这本书会为我打开一扇通往全新知识领域的大门，让我对这个曾经神秘的技术有更深刻的认识。