基于明暗恢复形状(shape from shading,简称SFS)方法进行海底侧扫声呐图像三维重建时,会因为方法中反射模型与海底表面不相符而降低重建精度。为此文章在分析大陆架海底表面特点及侧扫声呐工作机理的基础上,提出了基于SFS混合反射模型...基于明暗恢复形状(shape from shading,简称SFS)方法进行海底侧扫声呐图像三维重建时,会因为方法中反射模型与海底表面不相符而降低重建精度。为此文章在分析大陆架海底表面特点及侧扫声呐工作机理的基础上,提出了基于SFS混合反射模型的侧扫声呐图像海底地形重建方法。首先在保留Lambert漫反射模型的基础上引入Blinn-Phong镜面反射模型,并基于侧扫声呐图像粗糙度进行漫反射系数、镜面反射系数和镜面反射指数的自适应设计,从而形成适合复杂海底表面的混合反射模型;然后线性化处理辐射照度方程,并采用牛顿-拉夫逊方法来获得海底表面高程;最后根据海底点设计反演高程约束系数来约束表面高程,进而完成侧扫声呐图像的三维重建。试验测试结果表明,相较于其他三维重建方法,文中方法的平均绝对误差值VMAE平均降低了32.18%、相关系数值VCC平均提高了29.62%、信噪比值VSNR平均提升了27.23%,有效实现了侧扫声呐图像三维重建。展开更多
文摘基于明暗恢复形状(shape from shading,简称SFS)方法进行海底侧扫声呐图像三维重建时,会因为方法中反射模型与海底表面不相符而降低重建精度。为此文章在分析大陆架海底表面特点及侧扫声呐工作机理的基础上,提出了基于SFS混合反射模型的侧扫声呐图像海底地形重建方法。首先在保留Lambert漫反射模型的基础上引入Blinn-Phong镜面反射模型,并基于侧扫声呐图像粗糙度进行漫反射系数、镜面反射系数和镜面反射指数的自适应设计,从而形成适合复杂海底表面的混合反射模型;然后线性化处理辐射照度方程,并采用牛顿-拉夫逊方法来获得海底表面高程;最后根据海底点设计反演高程约束系数来约束表面高程,进而完成侧扫声呐图像的三维重建。试验测试结果表明,相较于其他三维重建方法,文中方法的平均绝对误差值VMAE平均降低了32.18%、相关系数值VCC平均提高了29.62%、信噪比值VSNR平均提升了27.23%,有效实现了侧扫声呐图像三维重建。
