一种基于改进OMP的海底管线检测方法.pdf

第 6卷第 2期 2017年3月 网 络 新 媒 体 技 术 VoM1．6NO．2 ar．2Ol7 ：l： 一 种基于改进 OMP的海底管线检测方法 潘泽宇 许 枫 刘 佳 (中国科学院声学研究所 北京 100190 中国科学院大学 北京 100049) 摘要 ：提出了一种改进 的OMP算法 ，在信号重构 中用 Jaccard系数替代传统的内积准则进行原子匹配 。实验仿真证明，与内积 准则和Dice系数相 比，Jaccard系数在向量的相似性准则中具有最优性。将改进的OMP算法应用到侧扫声纳图像预处理上 ， 可以在视觉上和信噪比上让低信噪比的声图获得一定改善 ，结合hough变换，并设计海底管线边缘轨迹的直线选择策略，可以 提高海底管线的检测正确率 。 关键词 ：OMP，hough变换 ，原子匹配 ，Jaccard系数 ，侧扫声纳图像 A Seabed PipelineDetectingM ethod Based on an Improved OM P Algorithm PAN Zeyu一，XU Feng ，LIU Jia (InstituteofAcoustics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China， UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China) Abstract：AnimprovedOrthogonalMatchingPursuit(OMP)algorithmbaseonJaccardcoefficienthasbeenproposed．Intheprocession ofsignalreconstruction，Jaccardcoefficienthasbeenusedtomatchatom insteadofinnerproduct．Ithasbeenprovedbythesimulation thatJaceardcoefficientisthebettercriterionthaninnerproductandDicecoefficientinmatchingpursuit．WhentheimprovedOMPal— gorithm hasbeenapplied inthepreprocessingoflow SNR side—scansonarimage，thequalityofitwillbeimprovedinvisualandSNR terms．UsingHoughtransform anddesigningaline—choosingtactics，theimprovedOMP algorithm willimprovethecorrectrateofde— tectingseabedpipelineOilthe side—scan sonarimage． Keywords：OMP，houghtransform，atom matching，Jaccardcoefficient，side—scansonarimage 1 引言 侧扫声纳技术是一种广泛应用的海底成像技术…。侧扫声纳 图像 (Side—scanSonarImage，SSI)，是运 用高频声脉冲对海洋中物体的反 向散射原理 ，来感知海底地形地貌或者水下 目标而提供 的声成像 ，它在海 底地质勘测、水下 目标探测、海洋地形地貌测绘等方面都有广泛应用。由于环境噪声 的不平稳性 以及海底 背景的复杂 ，侧扫声纳图像的背景也可能复杂 ，在侧扫声纳图像上表现为低信噪比。 压缩感知 是一种全