[发明专利]成像系统和方法

说明书

本发明公开一种成像系统，所述成像系统包括：预设发射器阵列、预设接收器阵列和成像器；所述预设发射器阵列，用于向目标物体发射涡旋声波，以使所述涡旋声波到达所述目标物体时，产生反射回波；所述预设接收器阵列，用于接收所述反射回波；所述成像器，用于基于所述反射回波，获得所述目标物体的目标图像，所述目标图像包括所述目标物体的目标位置信息和目标轮廓信息。本发明还公开一种成像方法。利用本法发明的成像系统，预设接收器阵列设置较少的接收器，成像系统的成本较低。

技术领域

本发明涉及成像技术领域，特别涉及一种成像系统和方法。

背景技术

在水下目标物体的定位领域中，公布了一种水下成像方法，通过换能器阵列形成声波波束，并向目标物体发射声波波束，水听器阵列接收目标物体基于声波波束的回波后，基于回波，获得目标物体的图像，图像包括目标物体的位置信息和轮廓信息。

通常，需要在水听器阵列中设置高密度的水听器，才能获得高准确率的目标物体的图像，即，高准确率图像中的位置信息和轮廓信息也具有较高的准确率。

因此，采用现有的水下成像方法，获得高准确率的目标物体的图像所需要的水听器的数量较大，成本较高。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种成像系统和方法，旨在解决现有技术中采用现有的水下成像方法，获得高准确率的目标物体的图像所需要的水听器的数量较大，成本较高的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种成像系统，所述成像系统包括：预设发射器阵列、预设接收器阵列和成像器；

所述预设发射器阵列，用于向目标物体发射涡旋声波，以使所述涡旋声波到达所述目标物体时，产生反射回波；

所述预设接收器阵列，用于接收所述反射回波；

所述成像器，用于基于所述反射回波，获得所述目标物体的目标图像，所述目标图像包括所述目标物体的目标位置信息和目标轮廓信息。

可选的，

所述预设接收器阵列包括多个接收器，所述多个接收器按照所述预设接收器阵列中的预设接收布阵点分布，所述预设接收布阵点利用遗传算法在所述预设接收器阵列对应的目标区域中确定。

可选的，

所述预设发射器阵列为环形发射器阵列，所述环形预设发射器阵列包括多个发射器，每个发射器等间距的分布在所述预设发射器阵列中。

可选的，

所述预设发射器阵列，用于向目标物体发射多种阶数的涡旋声波，以使所述多种阶数的涡旋声波到达所述目标物体时，产生所述多种阶数的涡旋声波对应的多种阶数的反射回波；

所述预设接收器阵列，用于接收所述多种阶数的反射回波；

所述成像器，用于基于所述多种阶数的反射回波，获得所述目标图像。

可选的，所述成像器存储有所述预设接收器阵列中各接收器的位置信息；

所述成像器，还用于在基于所述多种阶数的反射回波，获得所述目标图像之前，对预设角度信息进行离散化处理，以获得离散角度信息；基于所述多种阶数的反射回波和所述各接收器的位置信息，获得所述离散角度信息中每个离散角度信息对应的多种阶数的预处理波束，并基于所述每个离散角度信息对应的多种阶数的预处理波束，获得所述每个离散角度信息对应的结果波束；基于所述每个离散角度信息对应的结果波束，获得所述每个离散角度信息对应的距离信息，以及对所述每个离散角度信息对应的结果波束进行归一化处理，获得所述每个离散角度信息对应的最终波束；基于所述每个离散角度信息对应的最终波束，获得所述每个离散角度信息对应的结果角度信息；基于所述结果角度信息和所述距离信息，获得所述目标图像。

可选的，