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利用二维属性直方图的最大熵的图像分割方法 被引量：38
1
作者 郭海涛 田坦 +1 位作者 王连玉 张春田 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期506-509,共4页
提出二维属性直方图的概念。它是一种由先验知识约束的二维直方图,可以使一些图像处理方法得到简化和变得可行。在此基础上提出一种基于二维属性直方图的图像分割方法。该方法步骤是构造图像的属性集,确定相应的二维属性直方图,然后利... 提出二维属性直方图的概念。它是一种由先验知识约束的二维直方图,可以使一些图像处理方法得到简化和变得可行。在此基础上提出一种基于二维属性直方图的图像分割方法。该方法步骤是构造图像的属性集,确定相应的二维属性直方图,然后利用二维属性直方图的最大熵法确定灰度阈值。为了说明该方法的性能,将其用于一种海底小目标图像分割。同时,也使用一维属性直方图的最大熵分割法。结果表明该方法比一维属性直方图的最大熵法抗干扰性更强,分割效果更好。二维属性直方图的概念具有理论意义与应用价值。该方法适用于图像有某种先验知识的场合。 展开更多
关键词 图像处理 图像分割 属性直方图 熵 阈值
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多波束条带测深中的声线跟踪技术 被引量：28
2
作者 齐娜 田坦 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2003年第3期245-248,共4页
海洋环境里声速随着盐度、温度和深度以及其他因素的变化而变化,导致声波并不沿直线传播.利用声波到达海底某区域的往返时间和声线离换能器的出射角计算该区域的海底深度时,如果采用固定声速,则必然带来误差.为提高测深精度,有必要进行... 海洋环境里声速随着盐度、温度和深度以及其他因素的变化而变化,导致声波并不沿直线传播.利用声波到达海底某区域的往返时间和声线离换能器的出射角计算该区域的海底深度时,如果采用固定声速,则必然带来误差.为提高测深精度,有必要进行声速补偿.为此,研究一种在深度方向上采用声线跟踪技术进行补偿以提高海底深度测量精度的方法.叙述了射线跟踪的基本原理,进行了计算机仿真,并利用海试数据进行了相应的处理.结果表明,依据声速的变化进行声线跟踪可以大大提高测深的精度. 展开更多
关键词 声线跟踪 测深 掠射角
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利用二维属性直方图的Otsu自动阈值分割方法 被引量：18
3
作者 郭海涛 王连玉 +2 位作者 田坦 张春田 孙鹤泉 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期739-742,共4页
提出了二维属性直方图的概念,进而提出了一种基于二维属性直方图的图像自动阈值化方法。该方法通过构造属性集,确定相应的二维属性直方图,利用二维属性直方图的Otsu算法确定灰度阈值。为了说明该方法的适用性和性能,将其用于一种海底小... 提出了二维属性直方图的概念,进而提出了一种基于二维属性直方图的图像自动阈值化方法。该方法通过构造属性集,确定相应的二维属性直方图,利用二维属性直方图的Otsu算法确定灰度阈值。为了说明该方法的适用性和性能,将其用于一种海底小目标图像阈值化。作为比较,也给出了利用一维属性直方图的Otsu算法阈值化的结果。结果表明:该方法适用于直方图不是理想双峰形状的图像,它比一维属性直方图的Otsu算法抗干扰性更强,分割效果更好。 展开更多
关键词 直方图 二维 分割方法 自动 OTSU算法 阈值化 灰度阈值 目标图像 抗干扰性 属性集 适用性 一维 定相
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矢量水听器阵波束域MVDR方法研究 被引量：15
4
作者 田坦 齐娜 孙大军 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2004年第3期295-298,共4页
矢量水听器可同时拾取声压和振速信息,成阵后水听器间的相移信息量增大.基于矢量水听器阵的波束形成性能明显由于单纯声压水听器阵.矢量水听器阵可用常规方法进行波束形成,但其方位分辨率有限.已经有人研究了矢量水听器阵的最小方差无... 矢量水听器可同时拾取声压和振速信息,成阵后水听器间的相移信息量增大.基于矢量水听器阵的波束形成性能明显由于单纯声压水听器阵.矢量水听器阵可用常规方法进行波束形成,但其方位分辨率有限.已经有人研究了矢量水听器阵的最小方差无失真响应波束形成算法(MVDR),但属于对阵元域信号进行的直接处理,运算量较大.本文提出一种基于矢量水听器阵的波束域MVDR算法(BMVDR).该算法首先将矢量水听器阵元的空间数据转换到波束空间,然后对转换后的数据再运用MVDR算法.结果,不但实现了降维处理,减小了运算量,同时可进一步抑制扫描扇面外的噪声.对BMVDR算法进行了仿真并与常规MVDR算法进行了比较.结果表明,本文方法可得到与常规MVDR算法相当的方位分辨能力. 展开更多
关键词 矢量水听器 波束域MVDR MVDR
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相控阵多普勒测速技术研究 被引量：15
5
作者 田坦 张殿伦 +2 位作者 卢逢春 陈国忠 张咏霞 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2002年第1期80-85,共6页
为测出载体对地的二维速度 ,常规的多普勒计程仪使用 3到 4个活塞型收发共用换能器形成 3～ 4个独立的指向性波速 .这往往需要进行声速补偿 ,才能保证得到足够的测速精度 .在要求对底跟踪深度较大而不得不采用较低的工作频率时 ,基阵尺... 为测出载体对地的二维速度 ,常规的多普勒计程仪使用 3到 4个活塞型收发共用换能器形成 3～ 4个独立的指向性波速 .这往往需要进行声速补偿 ,才能保证得到足够的测速精度 .在要求对底跟踪深度较大而不得不采用较低的工作频率时 ,基阵尺寸将急剧增大 ,不便于安装 .相控阵多普勒计程仪采用一个多元平面相控阵形成 4个所需的指向性波束 ,无需进行声速补偿 .结果使基阵尺寸显著减小 ,因而已得到较多的应用 .本文从基阵理论出发分析了这类多普勒计程仪的平面相控阵的基本设计思想 .文中首先利用复合阵概念分析了等间距线列阵指向性的合成方法 ,在此基础上给出了相控发射和接收方案 ,并已经设计和制作了一个包括平面相控阵和硬件电路的试验系统 .文中简要介绍了这一系统的组成 ,也给出了基阵实测指向性和水池测速试验的部分结构 . 展开更多
关键词 声基阵 波束 相控 多普勒测速 船舶 自主导航设备
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合成孔径声呐技术研究(综述) 被引量：13
6
作者 孙大军 田坦 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2000年第1期51-56,共6页
合成孔径声呐 (SAS)技术已经成为 90年代水声领域研究的热点之一 .本文的目的是综述这一技术的研究进展 ,为开展这方面研究的人员提供一定的参考 .文中首先回顾了SAS技术的发展历程 .然后对合成孔径技术在水声应用中的介质稳定性、运动... 合成孔径声呐 (SAS)技术已经成为 90年代水声领域研究的热点之一 .本文的目的是综述这一技术的研究进展 ,为开展这方面研究的人员提供一定的参考 .文中首先回顾了SAS技术的发展历程 .然后对合成孔径技术在水声应用中的介质稳定性、运动补偿。 展开更多
关键词 合成孔径声呐 SAS 水声 介质稳定性 运动补偿
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数字图象目标圆度的计算方法 被引量：6
7
作者 郭海涛 孙大军 +1 位作者 张殿伦 田坦 《黑龙江大学自然科学学报》 CAS 2001年第2期53-55,共3页
在考查了常用的圆度求法的缺陷以后，对数字图象中面积和周长的多种定义进行了分类，对圆度的求法也进行了相应的分类并考查了它们可行性，给出了两种有效的计算目标圆度的方法，并指出了两种方法的特点和使用场合。
关键词 圆度 链码 数字图象 形状分析 模式识别 图像分析 计算机视觉
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大动态范围水声脉冲信号的精确幅度测量及应答 被引量：14
8
作者 田坦 樊世斌 关浩 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第1期42-48,共7页
本文提出一种利用增益可控部件与微机组成的环路对大动态范围的水声脉冲信号进行脉冲内增益控制并进行幅度精测的方法。该方法对包络有畸变和信号幅度有起伏的情况亦可得到满意效果。文中介绍了瞬时幅度增益控制及幅度测量的基本数学模... 本文提出一种利用增益可控部件与微机组成的环路对大动态范围的水声脉冲信号进行脉冲内增益控制并进行幅度精测的方法。该方法对包络有畸变和信号幅度有起伏的情况亦可得到满意效果。文中介绍了瞬时幅度增益控制及幅度测量的基本数学模型、硬件实现方法以及为使系统按要求的声级进行转发（应答）时系统的标校方法。 展开更多
关键词 水声脉冲信号 幅度精测 大动态范围
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基于时延和相位估计的合成孔径声呐运动补偿研究 被引量：11
9
作者 姜南 孙大军 田坦 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期434-438,共5页
合成孔径声呐成象的难点之一在于孔径上载体的运动不稳定性影响了合成孔径上水听器接收的信号的相干性,其结果将导致图像的畸变和分辨率的降低。首先讨论了运动误差对合成孔径声呐(SAS)成像的影响及运动补偿的必要性。在分析位移相位中... 合成孔径声呐成象的难点之一在于孔径上载体的运动不稳定性影响了合成孔径上水听器接收的信号的相干性,其结果将导致图像的畸变和分辨率的降低。首先讨论了运动误差对合成孔径声呐(SAS)成像的影响及运动补偿的必要性。在分析位移相位中心运动补偿法的基础上,提出了一种改进算法。该方法首先估计时延,然后再对剩余误差进行相位估计,从而扩大了算法适用的运动误差范围。文中给出了利用该方法的计算机仿真结果和部分水池实验结果,从结果可以看出,该方法有效地修正了在合成孔径上由于介质和载体不稳定带来的不相干性,提高了成像的质量。 展开更多
关键词 合成孔径声呐 成像 时延估计 相位估计 运动补偿 运动误差 计算机仿真 部分水池实验
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声相关测速技术仿真与试验研究 被引量：8
10
作者 张殿伦 田坦 卢逢春 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2003年第4期415-418,共4页
相关测速声呐与多普勒测速声呐相比有很多优点.相关声呐与常规测深仪相似,用单波束垂直向海底发射,回波比多普勒声呐的回波强.而且波束可以很宽,相同大小的发射换能器,可以使用低频发射.本文介绍了相关测速的原理,并给出了相关测速的海... 相关测速声呐与多普勒测速声呐相比有很多优点.相关声呐与常规测深仪相似,用单波束垂直向海底发射,回波比多普勒声呐的回波强.而且波束可以很宽,相同大小的发射换能器,可以使用低频发射.本文介绍了相关测速的原理,并给出了相关测速的海底回波模型.利用该模型得到的回波数据与试验得到的回波数据具有较好的可比拟性.相关测速的本质是利用了回波数据的多普勒信息,因而提出了利用回波数据的包络进行相关处理的方法.对接收信号的包络和载频相关进行了仿真,包络相关显著地提高了测速的性能.通过水池试验验证了该结论的正确性,在3 m水深的条件下,采用脉冲串发射,包络相关的方法最低测得0. 展开更多
关键词 声呐 时间相关 包络 测速
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伯格谱估计算法的一种改进 被引量：7
11
作者 田坦 李延 《数据采集与处理》 CSCD 2002年第3期276-278,共3页
在实数据情况下 ,由伯格算法得到的谱有时会出现谱分裂和谱峰偏移。已有文献对这种现象产生的原因作了各种分析和猜测。其中之一认为由于一阶反射系数的计算存在误差 ,导致预测误差滤波器 ( PEF)其余系数计算的误差。根据这种分析 ,本... 在实数据情况下 ,由伯格算法得到的谱有时会出现谱分裂和谱峰偏移。已有文献对这种现象产生的原因作了各种分析和猜测。其中之一认为由于一阶反射系数的计算存在误差 ,导致预测误差滤波器 ( PEF)其余系数计算的误差。根据这种分析 ,本文提出了一种改进算法。该算法不是直接利用伯格算法计算一阶反射系数 ,而是按二阶 PEF输出总功率最小的原则 ,求解二阶 PEF系数 ,再求得一阶反射系数。在获得二阶 PEF系数之后 ,仍用伯格递推算法求其他高阶系数。结果 ,在几乎不增加计算量的情况下 ,使谱估计的性能得到明显改善。对信号长度为 1 / 4信号周期的奇数倍且初相为π/ 4时的最坏情况 ,在计算机上进行了计算。结果表明 ,谱峰偏移大为减小。 展开更多
关键词 伯格谱估计算法 信号处理 频率估计 计算机
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MUSIC算法在矢量水听器阵中的应用研究 被引量：9
12
作者 王绪虎 田坦 《海洋技术》 2006年第3期82-85,共4页
文中推导了阵元为矢量水听器时的MU S IC算法。对直线阵情况进行了计算机仿真,结果表明,矢量阵MU-S IC算法与声压阵相比具有更高的方位分辨力。
关键词 矢量阵 MUSIC算法
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一种归一化变步长自适应滤波的快速跟踪算法 被引量：8
13
作者 项楚骐 田坦 张建勋 《信号处理》 CSCD 北大核心 1992年第2期112-118,共7页
当LMS算法用于时变系统时,其跟踪性能不佳,常常不能满足应用要求。其主要原因是步长的选取影响收敛速度与稳态失调。而固定步长往往使二者不可兼得。本文提出一种具有快速跟踪能力和允许大输入动态范围的归一化变步长自适应滤波的新算法... 当LMS算法用于时变系统时,其跟踪性能不佳,常常不能满足应用要求。其主要原因是步长的选取影响收敛速度与稳态失调。而固定步长往往使二者不可兼得。本文提出一种具有快速跟踪能力和允许大输入动态范围的归一化变步长自适应滤波的新算法(NVS).计算机仿真计算表明,新算法的性能明显优于LMS算法,而计算量增加甚少。 展开更多
关键词 算法 自适应滤波 LMS算法
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属性直方图及其在声纳图像模糊增强中的应用 被引量：3
14
作者 郭海涛 孙大军 田坦 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第9期1287-1290,共4页
提出了属性直方图的概念,分析了一种模糊增强算法的实质,并将它们应用于沉底小目标声纳图像增强过程,给出了模糊增强的实现过程和实验结果。直方图是图像处理中最重要的基本概念之一,该文提出的属性直方图的概念,是对图像处理中直方图... 提出了属性直方图的概念,分析了一种模糊增强算法的实质,并将它们应用于沉底小目标声纳图像增强过程,给出了模糊增强的实现过程和实验结果。直方图是图像处理中最重要的基本概念之一,该文提出的属性直方图的概念,是对图像处理中直方图概念的发展。 展开更多
关键词 属性直方图 声纳图像模糊 模糊集 图像增强 图像处理
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基于模糊聚类的声呐图像多区域分割 被引量：6
15
作者 郭海涛 田坦 张春田 《海洋技术》 北大核心 2004年第3期39-40,45,共3页
图像分割是图像识别中的主要问题 ,同时它又是一个经典难题 ;声呐图像恶劣的品质使图像的分割变得更为困难。文章将模糊聚类应用于声呐图像的多区域分割 。
关键词 模糊聚类 声呐 图像分割 海底探测
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一种基于位移相位中心法的合成孔径声呐运动补偿改进算法 被引量：5
16
作者 姜南 孙大军 田坦 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2002年第2期71-74,共4页
位移相位中心法在合成孔径声呐载体运动误差较小时是一种运动补偿的有效方法 .然而 ,当运动误差较大 ,不能用相位误差描述时 ,其补偿效果不佳 .本文提出了一种基于位移相位中心法的改进算法 .改进算法首先估计时延 ,在估计和修正时延误... 位移相位中心法在合成孔径声呐载体运动误差较小时是一种运动补偿的有效方法 .然而 ,当运动误差较大 ,不能用相位误差描述时 ,其补偿效果不佳 .本文提出了一种基于位移相位中心法的改进算法 .改进算法首先估计时延 ,在估计和修正时延误差的基础上再估计相位误差 ,从而修正运动误差对SAS回波的影响 .改进算法的适用范围扩大 ,更适用于SAS各运动误差较大的情况 .文中给出了仿真计算结果 。 展开更多
关键词 声呐 合成孔径 运动补偿 位移相位中心
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利用粗糙集和属性直方图的图像增强方法 被引量：6
17
作者 郭海涛 田坦 +1 位作者 张春田 朱昊 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期51-53,57,共4页
利用粗糙集理论进行图像增强,子图的划分是关键。属性直方图是对直方图概念的推广,是一种由先验知识约束的直方图;将它用于子图的划分,在此基础上提出了一种基于粗糙集理论和属性直方图的图像增强方法。该方法利用属性直方图的 Otsu 算... 利用粗糙集理论进行图像增强,子图的划分是关键。属性直方图是对直方图概念的推广,是一种由先验知识约束的直方图;将它用于子图的划分,在此基础上提出了一种基于粗糙集理论和属性直方图的图像增强方法。该方法利用属性直方图的 Otsu 算法确定灰度阈值,根据灰度阈值利用不可分辨关系,将图像划分为背景子图、目标子图和噪声子图,对去噪后背景子图和目标子图进行增强变换,并将它们合并得到增强图像。将该方法用于一种海底小目标图像增强。实验结果表明该方法处理增益为 11dB,明显地增强了图像,且不损害图像的边缘。该方法适用于图像有某种先验知识的场合。 展开更多
关键词 图像增强 图像处理 粗糙集 属性直方图
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相控阵多普勒计程仪的相控波束接收方案 被引量：6
18
作者 卢逢春 张殿伦 田 坦 《应用声学》 CSCD 北大核心 2002年第4期6-9,共4页
相控阵多普勒计程仪具有基阵体积小,且无需迸行声速补偿等优点。本文在讨论相控阵多普勒计程仪原理的基础上,提出了相控接收和宽带系统移相的方案。并通过试验验证了实际设计制作的相控接收系统的可行性。
关键词 舰船 导航 设备 相控接收 移相 宽带系统 原理 相控阵多普勒计程仪
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海底小目标声呐图像一维最大熵分割的改进方法 被引量：4
19
作者 郭海涛 杨志民 +1 位作者 田坦 戴愚志 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期152-155,共4页
关键词 声呐图像 图像分割 属性直方图 熵 阈值
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合成孔径声呐Chirp Scaling成像算法 被引量：6
20
作者 张友文 孙大军 +1 位作者 田坦 张殿伦 《声学技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期193-196,共4页
在合成孔径声呐领域中经典的成像处理方法是距离-多普勒算法。距离-多普勒算法的主要缺点是在进行方位处理时需要进行距离二次脉压和在进行距离徙动校正时需要进行插值处理,这样将导致运算量迅速增加,并且降低了成像精度。而ChirpScalin... 在合成孔径声呐领域中经典的成像处理方法是距离-多普勒算法。距离-多普勒算法的主要缺点是在进行方位处理时需要进行距离二次脉压和在进行距离徙动校正时需要进行插值处理,这样将导致运算量迅速增加,并且降低了成像精度。而ChirpScaling算法是在二维频域中精确实现距离门徙动校正和二次距离压缩,避免了插值运算,用该算法处理了仿真点目标的回波数据,结果表明该算法既能够实现更加精确的成像又能够避免插值运算而提高运算效能。 展开更多
关键词 合成孔径声呐 CHIRP SCALING算法 距离单元徙动修正
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