综述 22

实验过程中遇到的问题 22

未来的发展前景 23

致    谢 24

参 考 文 献 25

1  绪论

1。1  本课题的目的和意义

海洋中由于各种各样不同的因素而存在大量气泡，而含有气泡的水的声学特性与纯水相比有着显著差异。而且水中的气泡有着很强的散射作用，能对声波产生屏蔽效果，因而，研究水中气泡产生的声学特性变化对于我们有着很大的科学意义和广阔的应用前景。随着世界各国在开发海洋资源、建设大中型水利工程设施、航运工程、水下武器装备等领域越来越快的发展趋势，研发制造采集图像清晰度更高的速度更快的水下采集成像系统的需求愈加紧迫，适应更深水域、成像精度更高的水中快速成像系统相比以往拥有更大的前景。最近一些年,将舰艇尾流中的气泡作为目标进行探测已经成为一种新的研究方向，普遍受到各个国家军方的关注。所以，研究水中气泡的运动特性在各国学者研究工作中占据了越来越大的地位。论文网

随着近年来美国以“重返亚太”为口号的扩张行动和中国对南海与海外权利的诉求产生了很大矛盾，与中国有海洋领土接壤的几个国家如日本，菲律宾，越南等，对于海洋权益的争夺日趋强烈，这就极大地要求国内学者加强对海面及海面以下舰船的相关技术的研究。由于当前的常规作战潜艇使用的是柴油转化电力方式的推进装置，因此无法在水下航行很长时间，必须每隔一段时间就要到较浅的水域进行充电过程。然而此时，在浅水域充电的潜艇必须要用到通气管，而通气管将极大降低潜艇的安全性。而潜艇如果要减小通气管带来的影响，必须要装备有自主动力装置AIP。在新型的潜艇中这种装置得到了普遍的使用。而AIP在航行过程中会产生气泡（这种气泡是无法避免的），从而使得水面和水中的声学、光学特性发生改变。这样将会给水下潜艇的安全性带来极大的不安定因素。所以，及时查找出水面气泡的大小和其数量，对加强潜艇的隐身性能和反潜作战能力具有很大的现实意义。文献综述

1。2关于水中气泡的研究进程和当前现状

1。3本次实验的主要流程

本次实验的过程大致分为五个部分：首先，进行假设并模拟建立一个合适的水中气泡的采集环境；第二，确定合适的水中气泡发生装置和气泡采集的摄影设备，并对气泡图像进行采集存储；第三，选择恰当的方法对原始图像材料进行灰度化处理；第四，对已经灰度化的图像，若图像边缘不够明显，则对图像进行增强处理；最后，对处理完的图像选择恰当的算法进行边缘检测并得出结果。

2对水面气泡的模拟和采集

2。1合适水环境的模拟

潜艇在执行水下任务的时候，他的尾部推进装置总会无法避免地产生气泡，这些气泡在一定时间后便会上浮到水面，于是我们就能通过光学探测装置在水面检测到。所以我通过对浅水层进行环境模拟来替代真实情况。在整个实验过程中我利用了一个装了大约3/4水的打玻璃水缸来模拟浅层平静水面。然后使用气泡发生器模拟上浮的气泡，我将发生器的频率调到较低水平，并用布适当包裹，以模拟频率相对较低的水中气泡在浅层水域的上浮过程，使之在贴近真实情况下易于测量采集。来*自-优=尔,论:文+网www.chuibin.com

2。2水面气泡的图像采集