手持式三维声纳实时成像系统软件设计

【摘要】随着水声探测在海洋资源开发中的广泛应用,声纳成像技术已成为水下监测的重要手段。然而,目前三维声纳图像的显示一般利用PC平台实现,规模较复杂且集成度低。虽然也有一些前视声纳成像系统,但现有的前视声纳体积和功耗都比较大,可视化效果不佳,不适合蛙人使用。因此研究手持式三维声纳成像系统具有较高的工程应用价值。本课题针对传统三维声纳成像系统集成度低、实时性差的问题,研发了用于蛙人水下作业的手持式三维声纳实时成像系统软件,将信号的发射采集模块与图像显示模块集成一体。该系统基于DM8127处理器实现声纳图像的处理,通过数据解析、实时重建、图像渲染显示等过程完成三维成像,并以模块化多线程运行的方式,研发了一套通讯机制便于模块问的消息交互。同时,考虑嵌入式系统内存容量有限、内存带宽较低等缺陷,利用坐标转换数组预生成、自适应阈值的网格构建等方法实现实时高精度的三维建模,同时采用多线程并行处理架构改善网格构建时的系统处理性能,降低处理时延,并利用OpenGLES2.0实现三维声纳图像的渲染和显示。测试结果表明,该系统能清晰显示水下探测目标,且实时成像速率可高达25帧／秒,达到系统实时性要求,且一体化集成设计便于手持使用。
【作者】蒋涛琳；
【导师】田翔；陈耀武；
【作者基本信息】浙江大学，电子信息技术及仪器，2014，硕士
【关键词】三维声纳成像；手持式；嵌入式系统；实时性；OpenGLES2.0；

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