基于蒙特卡洛仿真的水下四点单目测距研究

• Published in: 光通信研究 no. 4; pp. 60 - 67
• Main Authors: 申玲菲, 范婷威, 胡谷雨, 王杰, 张大伟, 周田华
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093 2023; 中国科学院 上海光学精密机械研究所 空间激光信息传输与探测技术重点实验室,上海 201800%中国科学院 上海光学精密机械研究所 空间激光信息传输与探测技术重点实验室,上海 201800%中国科学院 上海光学精密机械研究所 空间激光信息传输与探测技术重点实验室,上海 201800; 复旦大学 通信科学与工程系 电磁波信息科学教育部重点实验室,上海 200433%上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
• Subjects: Monte Carlo method; 蒙特卡洛方法; image enhancement; 水下激光通信测距; 图像增强; small size target; 小尺寸目标; underwater laser communication and ranging; 亚像素点边缘检测; subpix-el edge detection
• ISSN: 1005-8788
• DOI: 10.13756/j.gtxyj.2023.04.010

TN929; 水下光通信系统在工作时需要及时获取与接收端的距离信息并进行高速通信.文章提出在水下蓝绿激光通信系统中加入单目测距功能,实现短距离视觉测距和长距离激光测距的水下光通信测距一体化研究.使用蒙特卡洛方法进行仿真,建立激光信号水下信道传输模型,模拟不同目标尺寸、不同距离和不同水质下的水下激光光斑图片,分析以上 3 种因素对水下单目测距精度的影响.考虑仿真图片光斑弥散和对比度降低对测距精度的影响,文章针对性地提出了一种对水下小尺寸光源目标、结合图像增强和Zernike矩亚像素点边缘检测的单目测距算法以提高单目测距算法的精度.通过实验室水池实验验证,文章所提算法精度达到了使用要求.