针对在光电偏振成像模式下缺乏行之有效的水下运动目标探测方法的问题,提出了一种基于水面特征波纹的水下运动目标检测算法。通过海面风生重力波模型和水下运动目标的水面特征波纹模型,仿真得到不同状态下的海面混合波纹图像,用于算法研究及证明;采用Radon变换提取波纹的线性特征,并通过均值滤波和标准归一化处理消除Radon变换对检测的影响;采用双邻域自适应门限法提取Radon变换域中的局部峰值点,利用连续小波变换进行特征提取,并用支持向量机(SVM)判断峰值点真伪,提高检测的准确率。实验结果证明了本文算法对特征波纹检测的可行性。该算法为探测水下运动目标提供了一种新的有效途径。

为了分析激光脉冲宽度对远距离尾流气泡后向检测的影响，基于Fournier Forand体积散射函数，通过Monte Carlo方法建立了水中激光脉冲后向散射信号时域特征的分析模型.利用该模型研究了初始激光脉冲宽度不同时，水中远距离舰船尾流气泡的激光脉冲后向散射信号变化情况.结果表明：随着初始激光脉冲宽度的增加，后向散射信号中水体散射信号与尾流气泡回波信号的轮廓变得模糊；当脉冲宽度增大到一定程度时，无法从后向散射信号中辨别出回波信号；并且，随着尾流区气泡散射强度的减小以及气泡区与检测器之间距离的减短，这种变化趋势变得更加明显.基于仿真结果，提出一种基于逆卷积运算的尾流气泡回波信号提取方法.

为了从噪声背景中有效地提取舰船尾流后向散射光信号，采用4阶Daubechies小波对采集的信号进行了1维离散小波变换，将主要包含目标船后向散射光信号的低频部分和主要包含噪声的高频部分区别开来，使用阈值函数进行小波系数处理。在小波软硬阈值去噪方法的基础上，提出了一种新的阈值函数。该阈值函数克服了硬阈值函数值不连续的问题和软阈值函数存在恒定偏差的问题，同时引进了度量数据分布稀疏性的熵值作为阈值函数的参量。结果表明，新的阈值函数不仅滤除了原信号中高频部分包含的噪声，还弥补了软硬阈值函数的不足，收到了良好的效果。

介绍了海洋表面合成孔径雷达(SAR)图像的舰船尾迹检测算法.该算法首先对图像进行对数变换,将乘性噪声转化为加性噪声,然后对图像进行非亚采样contourlet变换,根据变换后的像素均值对变换系数进行调整,以便去除噪声和提取尾迹轮廓.接着对经非亚采样contoulet调整后的图像进行局部Radon变换,即在对像素积分过程中沿着线性特征被分割后的若干短线段进行积分,而非对整幅图像进行积分.最后通过采用形态学膨胀和腐蚀的方法将临近的分离短线段连接起来便于后续的处理.采用该算法对实际SAR图像进行舰船尾迹检测,结果表明:该算法在背景噪声很强时仍能检测出略微有弯曲的尾迹信号.

为了改进鱼雷激光尾流制导方法，在激光多普勒效应的基础上，建立激光探测舰船尾流的理论模型，并设计出差动型光学系统，使探测器接收到的散射光信号产生多普勒频移，有效提高信噪比。仿真结果表明，通过锁相放大技术处理，能检出待测目标多普勒差频信号，并抑制噪声，在水中兵器领域有应用前景。