侧扫声纳影像并合之修正.pdfVIP

側 掃 聲 納 影 像 併 合 之 修 正 林俊賢、宋國士 國 立 台 灣 大 學 海 洋 研 究 所 摘要 拖魚的定位與指向為側掃聲納進行併圖之依據。本文嘗試以四個例子，針對於 100％重疊覆蓋區域內(Overlap) 的直線目標物，以不同的定位精度、平均指向與瞬時指向之差異，比較其對併圖的影響並修正之，使探勘者與 解讀者更加明瞭，定位與指向對併合影像之影響，以減少人為主觀判斷上之誤差。實驗結果說明了，高精度的 定位值及從事拖魚的指向修正，可適度地去除拖魚受海流偏向影響造成在併圖上誤差的效應。如果拖魚本身無 法提供正確的水下位置及確切的水下姿態，利用船體羅經值及使用推算之後拖魚距離計算參數做補償式修正， 實驗上證明，也可大幅提高併圖的效率與精準度。 一 、前言 之規劃，因此於併圖時，便需考慮此塊覆蓋區域之最 終併圖影像。在此覆蓋區域內的目標物，原航向聲納 側掃聲納併圖為將比例 1:1 之沿航線測音圖 影像為強反射面處(灰階較深處) ，於另一反向航線， (Sonograph) ，依拖魚(Towfish)定位及指向予以併合 。 則呈現為弱反射面(灰階較淺處) ，如 圖1示意圖。而 大區域之併圖影像，能提供我們水下地貌之分佈範 多種的覆蓋區域併圖方式，如可挑選覆蓋區域單一航 圍 、特定目標物之空間資訊 。而隨著近年來個人電腦 線資料，或調和強弱反射面聲納影像 … … 等，皆可使 的快速運算能力發展 ，所收集的數位化側掃聲納資 水下目標物影像連續凸顯、更易於判讀。常見的併圖 料 ，提供了高解析度影像 、快速的併圖 ，及從併圖中 形式可分為三類： 獲知更確切的水下目標物空間位相資訊 。良好的側掃 一為下一航線影像將前一航線已呈現之併圖影 聲納併圖 ，除要能使水下目標物成像突顯 、易於判 像，予以覆寫，不使前一航線影像呈現，如 圖2 ，皆 讀 、地貌影像連續，更期望能使同一水下目標物 ，在 以左舷資料併圖。另一為下一航線影像不將之前航 來回 100%重疊覆蓋之側掃聲納併圖中 ，影像完全併 線，已呈現之併圖影像予以覆蓋，如 圖3 ，皆以右舷 合 ，以減少人為主觀判斷上之誤差[林宋,2000] 。 資料來併圖。前兩類方式，為各舷純資料之併圖展 本研究期望以數位資料儲存的拖魚與測量船定 示，可避免為同時呈現其他航線聲納資料，導致之影 位及指向 ，進行影像修正的評估工作 。其中實驗之進 像雜亂，進而影響鑑識者的判讀。第三類為在覆蓋區 行 ，主要希望能了解拖魚定位指向因子中之 ：GPS 定 域內，依灰階強度予以融合呈現，如 圖4 ，同時呈現 位精確度 、測量船 ，拖魚 ，海流間之相互指向關係， 左右舷資料影像，可使目標物