ハフ変換を用いた水中音響信号の雑音処理手法の提案

摘要

水中音響信号は海洋環境計測や海底資源の探査，生態モニタなど，様々な分野で利用されている.この種の信号処理において問題となる水中音響雑音は，周波数が高くなるほどパワーが減衰する有色雑音である.音響信号を，横軸を時間，縦軸を周波数，パワーを色の濃淡で表現したスペクトログラムを画像と見て，画像処理の技術を用いて雑音除去や特徴抽出を行う手法がある.雑音を除去する従来研究[1]において，水中音響信号のスペクトログラムから二値マスク画像を作成し，これをスペクトログラムに適用する方法が提案されているが，低周波数領域においてはSNR が低いために目的の信号が消失してしまう問題があった.本研究では水中音響雑音が有色雑音である点に着目し，目的の信号が周波数変調信号であると仮定し，二値マスク画像に画像処理の一種であるハフ変換を適用してSNRが良い高周波数領域の情報を抽出し，この情報を用いてSNRが悪い低周波数領域の信号の推定を行い，信号の復元を行う.