随着海底油气资源的开发,人们越来越重视管线运输的安全问题,一旦海底运输管线发生油气泄漏,不仅会造成直接的经济损失还会破坏海洋生态。因此对于水下气体泄漏检测的研究具有重大的意义。现有的基于成像声呐系统检测主要基于人工筛选的方式,为了减少人工成本,实现对泄漏气体的自动检测,本文设计完成了一个具有气体泄漏自动检测功能的嵌入式模块。本文通过分析多波束测深声呐图像的成像特点,设计了一套水下气体泄漏自动检测算法。首先采用中值滤波以抑制图像中的噪声。为了降低计算量并去除底部区域干扰采用幅度极大值加滑动窗口的方法实现底检测。声呐图像往往具有低对比度的特点不利于图像分割,采用顶帽处理进行图像增强提升对比度,接下来使用最大熵分割将图像划分为前景信息和背景信息,进行连通区域标记以提取疑似区域。通过最邻近插值算法将图像恢复为扇形图像,最后用霍夫变换提取直线上升趋势判断是否为气体泄漏区域。通过对120幅图像进行测试,具有较高的准确率。在MATLAB环境下对检测算法进行仿真验证完成后,将算法移植为C语言实现,方便嵌入式系统调用。在实现过程中对部分算法进行优化,提高了运算效率。中值滤波在实现时采用了基于快算排序的中位数选取方法;底检测与顶帽处理采用基于基准值的方法提取模板中的最值;为了提升最大熵分割算法的效率,对公式进一步推导减少对数运算;为了便于C语言实现设计了基于BFS算法的连通区域标记。通过与MATLAB自带函数处理效果的比较,验证了自定义函数的可行性。本文还设计完成了基于VxWorks的嵌入式模块以及PC端基于MFC的显控软件,两者之间采用TCP/IP作为通信协议,嵌入式模块主要完成三个功能:接收图像数据、图像数据处理、检测结果回传。VxWorks下多任务的调度方式采用优先级抢占与独占资源相结合的方法,任务间通信则采用共享内存和二进制信号量。显控软件主要模拟多波束测深声呐发送数据以及模拟主控接收结果数据。通过对两个模块的联合测试,验证了气体检测模块能够实现设计需求。