目錄
前言
第1章 水聲學理論基礎 1
1.1 理想流體中的小振幅波 1
1.1.1 基本聲學量 1
1.1.2 理想流體中小振幅波的三個基本方程 3
1.1.3 理想流體中小振幅波的波動方程 9
1.1.4 速度勢函數(shù) 11
1.1.5 聲場中的能量關系 12
1.1.6 平面波 16
1.1.7 球面波 25
1.1.8 柱面波 29
1.2 聲吶系統(tǒng) 31
1.2.1 聲吶參數(shù) 32
1.2.2 聲吶方程 36
1.3 海洋的聲學特性及傳播理論 38
1.3.1 海水中的聲速 38
1.3.2 海水中的聲吸收 44
1.3.3 射線聲學基礎 50
1.4 水中目標強度及其測量 62
1.4.1 水中目標強度 62
1.4.2 目標強度的實驗測量 65
1.5 海洋中的干擾 68
1.5.1 海洋混響 69
1.5.2 水下噪聲 73
1.6 水動力噪聲 80
1.6.1 湍流的類型 80
1.6.2 流致噪聲的機理 81
1.6.3 流體運動方程 82
1.6.4 聲類比理論 83
1.6.5 等效聲源的特征 84
1.6.6 偽聲 86
1.6.7 艦船螺旋槳噪聲 87
1.6.8 流噪聲的應用 90
第2章 圖像聲吶技術 92
2.1 圖像聲吶技術概述 92
2.1.1 聲吶分類 92
2.1.2 圖像聲吶應用 99
2.1.3 聲吶技術指標 101
2.2 聲吶基陣技術 105
2.3 聲吶信號分析 110
2.3.1 常用信號波形的時域、頻域分析 110
2.3.2 信號的多普勒頻移 112
2.4 圖像聲吶系統(tǒng)結構與信號處理方法 115
2.4.1 聲吶發(fā)射機、接收機技術指標 116
2.4.2 聲吶接收機工作特性 117
2.4.3 波束形成基礎 125
2.4.4 聲吶發(fā)射機原理 135
第3章 海洋電磁學理論與技術 142
3.1 海洋電磁波的傳播 142
3.1.1 麥克斯韋方程組 142
3.1.2 海洋電磁波特性 146
3.1.3 海洋電磁波的數(shù)學與物理模型 146
3.1.4 海洋電磁波的傳播原理 149
3.1.5 海洋電磁波傳播的應用 151
3.2 海洋電磁波的界面反射 151
3.3 海洋電磁波的測量原理 153
第4章 海洋光學理論與技術 159
4.1 光在海水中的傳播特性 159
4.1.1 海水固有光學性質(zhì) 159
4.1.2 海水對光的吸收 160
4.1.3 散射的具體分類 162
4.1.4 海水對光的散射 167
4.2 海水中光學特性的測量 170
4.2.1 吸收系數(shù)的測量 170
4.2.2 散射系數(shù)的測量 173
4.2.3 體散射函數(shù)的測量 173

第5章 海洋智能感知與識別技術 175
5.1 水下成像模型及測距原理 175
5.1.1 光學相機與水下成像模型 175
5.1.2 水下成像模型 179
5.1.3 水下相機標定 182
5.1.4 水下目標視差與深度測量 184
5.2 水下圖像處理基礎 187
5.2.1 灰度變換與圖像增強 188
5.2.2 圖像分割 204
5.3 水下光學圖像增強與復原 217
5.3.1 暗通道先驗圖像去霧模型 217
5.3.2 基于暗通道先驗的水下圖像增強 221
5.3.3 基于物理先驗的深度特征融合水下圖像復原 223
5.4 水下光學圖像的多目標檢測與識別 229
5.4.1 基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡的多目標檢測基礎 230
5.4.2 基于遷移學習與模型精調(diào)的水下多目標檢測與識別 234
5.4.3 基于Transformer的水下多目標檢測與識別 237
5.5 水下聲吶圖像的目標識別 240
5.5.1 主動聲吶目標感興趣區(qū)域檢測 240
5.5.2 基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡的主動聲吶單目標分類識別 244
參考文獻 248