随着对海洋资源的开发和勘探需求的增长，用于民用、军用等各领域的水下目标探测器与探测技术在80年代之后也随之得以迅速发展，尤其是智能无缆水下机器人及其相关技术的研究和发展倍受关注。由于光学自身特性的约束，使得声纳系统在水下机器人的目标搜索和识别方面具有不可取化的地位。 本论文的工作是“九五”国家重点科研项目—“军用水下智能机器人声视觉信息处理与理解技术”中的一部分。该课题任务中，声视觉系统由两个分系统组成：声视觉引导系统和声视觉识别系统。前者主要是在中远距离发现目标，并将多目标的原始数据实时地传送给主控网络。当引导水下机器人接近目标到一定距离时，对目标进行分类，并报告分类结果；后者主要担负识别的功能，即当目标进入识别区后，对目标进行精细识别。与传统的声纳系统相比，该声视觉系统除具备信息的获取功能之外，还具备自主分析和识别信息的功能，即具有一定的智能化。 本论文的研究内容包括高频声成像系统的设计，声纳图像的处理及显示等。由于本文研究的对象是以声纳的波束形成和声纳图像处理为主，但在图像处理领域，迄今对声图像的研究远比光学图像要少得多，几乎找不到可以直接借鉴的文献。声图像虽有探测距离远，可直接获取距离信息等优点，但其成像的质量比光学图像要差得多，因而对于声纳图像的处理就要难得多。 本论文在对多波束形成的基本理论和SeaBat6012研究的基础上，设计出了高频成像声纳系统。同时在工作中不仅借鉴了经典的光学图象处理技术，而且针对声图像的特点，采用了几种分析算法，完成了对声图像的处理，并实现了对声纳图像的可视化操作。