一种宽带声场干涉图案处理的方法及其应用

任群言，朴胜春，HERMAND Jean-Pierre

(1.哈尔滨工程大学水声技术重点实验室，黑龙江哈尔滨150001;2.布鲁塞尔自由大学 水下声学环境实验室，比利时 布鲁塞尔1050)

由移动声源(水面船只)产生的宽带声场可呈现出有规律的干涉条纹.俄罗斯学者最先提出了波导不变量理论［1］解释和表征此干涉现象，其中波导不变量经常被记作β，其值和波导特征紧密相关.波导不变量理论现已被广泛应用于海底沉积地声参数反演［2］，被动声源定位［3-5］，目标识别［6］以及波导频散效应消除［7］.在上述应用中，对干涉图案的处理和特征提取(条纹斜率)是极其重要的步骤.Radon变换［4］，Hough 变换［5-8］以及二维傅里叶变换(2DFFT)［6］已被用于处理干涉图案来估计干涉条纹的斜率.国内也有学者用频移补偿方法计算宽带声场的波导不变量［9］.Brooks等［10］对一些条纹斜率提取方法的优劣性做了比较.上述的常用处理方法一般只能用来估计干涉图像中由波导决定的条纹整体斜率.由于以上处理方法的局限性，与波导特性密切相关的干涉条纹位置信息［11］一直没有被利用.因此，同时从干涉图案中提取干涉条纹的斜率和位置信息，无论对提高基于干涉图案应用的准确度，还是对拓展更多的应用领域都是很有意义的.

本文引入一种基于图像Hessian矩阵特征值分析的多尺度线性滤波器［12］，研究了有效地检测和分离图案中不同宽度条纹的方法，具体条纹的斜率和位置信息可以很方便地从处理后的结果中提取出来.通过仿真数据……