地球具有丰富的海洋资源,随着科学技术的发展与创新,人类越来越重视对海洋资源的开发与利用。在海洋探索时,侧扫声纳发挥着非常重要的作用,可以对海底地貌进行快速绘制。本文围绕侧扫声纳图像拼接和高分辨率成像两部分展开研究,分析并讨论其原理和方法。论文的主要研究内容如下:(1)通过分析侧扫声纳工作原理,结合图像失真的机理,完成声纳图像几何失真校正,实现侧扫声纳图像的预处理。对侧扫声纳图像进行速度失真校正和斜距失真校正,消除纵向及横向形变,准确的显示出海底地貌。(2)针对声图模糊不能采用特征点进行图像拼接的问题,将侧扫声纳图像数据和坐标数据结合,实现地理编码,完成图像的无缝成图。首先,将经纬度坐标转变为平面坐标,选用三次样条函数完成航迹的平滑;其次,针对采用缝隙填补法得到的侧扫声纳图像质量不高的问题,提出三角剖分仿射变换法。选用信息熵、信噪比和平均梯度,对图像质量进行定量评价,三角剖分仿射变换法可提高图像质量,保持一定细节特征。(3)研究侧扫声纳高分辨率成像方法。首先,研究概率模型方法中的信号发射模型、概率层和回波强度层;其次,提出加权的概率模型高分辨率成像方法,采用像素法更加准确地描述模型中像素点的概率分布,在计算像素点灰度值的过程中,采用加权法考虑每个模型的权重。实验结果表明,该方法能够提高侧扫声纳成像的分辨率。