浅地层剖面探测技术是一种走航式探测海底浅层底质结构信息的声学探测技术,目前在海底资源调查、海洋工程建设、海洋地质研究等众多领域得到广泛应用。因其高效率、高分辨率及能穿透海底地层的特点,浅地层剖面探测技术已成为海洋科技领域不可或缺的重要技术手段。但目前关于浅地层剖面数据处理技术的研究尚不成熟,测量过程中噪声和多次波等干扰严重影响了浅地层剖面成图质量,并影响后续图像要素的识别和解读。当前浅地层剖面图像要素主要靠人工判读识别,数据自动化处理程度低。为此,本文开展了浅地层剖面数据精处理方面的研究,在提高浅地层剖面图像质量的基础上进行浅地层剖面层界的自动化提取。本文的主要工作和贡献如下:(1)开展了浅地层剖面图像数据预处理研究,包括原始图像解码、图像生成及异常探测等。先对浅地层剖面原始SEGY进行分析和解码,从中提取出浅地层剖面回波信号并生成浅地层垂直剖面灰度图像,然后对灰度图像进行异常数据的探测,修复图像中存在的缺失Ping数据。(2)研究了浅地层剖面图像噪声的消除,应用滑动均值滤波、改进的中值滤波等方法对常规图像噪声(高斯噪声、脉冲噪声等)进行处理,提高图像信噪比。(3)对浅地层剖面测量中的多次波压制方法进行了研究,传统的预测反褶积法压制多次波在使用过程中存在诸多局限性,故在此基础上提出了改进的多次波压制方法。(4)开展了基于边缘检测算法的浅地层剖面层界自动提取研究,以边缘检测算法结合膨胀腐蚀运算进行层界的自动提取和识别。(5)在以上研究的基础上,开展了浅地层剖面数据处理软件研制。开展了需求分析、设计了软件架构,研制了工程管理、测线管理、数据处理、显示等模块,形成了浅地层剖面数据处理软件。(6)最后,利用深圳西部海域实测浅地层剖面数据对上述数据处理方法和研制的软件进行了检验,实现了浅地层剖面数据的自动化处理,提取出了清晰的浅地层剖面层界线。