[发明专利]一种水下光学图像的关联加密传输装置及方法

权利要求书

1.一种水下光学图像的关联加密传输装置，其特征在于，包括：光学图像重建平台(1)和水下光学探测平台(2)；

所述光学图像重建平台(1)包括水声信号接收模块(11)和关联计算模块(12)；

所述水下光学探测平台(2)包括中控模块(21)、结构光照明模块(22)、光学回波探测模块(23)和声学换能发射模块(24)；

水声信号接收模块(11)、关联计算模块(12)、中控模块(21)、结构光照明模块(22)、光学回波探测模块(23)和声学换能发射模块(24)；所述水声信号接收模块(11)连接关联计算模块(12)；所述中控模块(21)分别连接结构光照明模块(22)、光学回波探测模块(23)、声学换能发射模块(24)；

所述中控模块(21)，用于产生对水下目标物体进行光探测的探测指令，并接收回波信号发送到声学换能发射模块(24)；

所述结构光照明模块(22)，用于接收中控模块(21)的探测指令，发射探测光，对探测光进行光学整形和光强调制，对水下目标物体进行随时间变化的调制光照明；

所述光学回波探测模块(23)，用于探测并接收水下目标物体反射的光回波信号，并将回波信号发送到中控模块(21)；

所述声学换能发射模块(24)，用于对回波信号进行调制得到调制信号，并将调制信号加载到声学信号的预定载波频带上进行传输；

所述水声信号接收模块(11)，用于接收水声信道的调制信号，进行解调处理，提取回波信号；

所述关联计算模块(12)，用于对回波信号进行关联计算得到水下目标物体成像。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括成像模块(25)，所述成像模块(25)用于将探测光以差分投影方式投影到水下目标物体上。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括线扫描与发射模块(26)和回波收集模块(27)；

所述线扫描与发射模块(26)，用于对探测光进行扫描形成狭长的探测激光，向水下目标物体反射；

所述回波收集模块(27)，用于收集水下目标物体反射的光回波信号，并发送给光学回波探测模块(23)。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述结构光照明模块(22)包括空间光调制器(223)，所述空间光调制器(223)为液晶空间光调制器(LCSLM)或数字微镜器件(DMD)。

5.一种利用如权利要求1所述的装置来实现水下光学图像的关联加密传输方法，其特征在于，包括：

S1，发射探测光照射水下目标物体，进行关联成像处理；接收光回波信号，调制后发送到声学信道进行传输；

S2，接收声学信道信号，进行解调及关联计算处理得到水下目标物体成像。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，S1包括：

发射二维探测光，对探测光进行光学整形；

进行空间光强调制，使光强随机分布；照射水下目标物体，通过二进制照明随机图进行关联计算得到目标物体处的探测光强分布，进行光学加密处理；

接收反射光回波信号，对回波信号进行扩频调制及声学加密处理得到调制信号，将调制信号加载到声学信号的预定载波频带上，并发送到声学信道中进行传输。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，S2包括：

接收水声信道的调制信号，进行扩频解调及声学解密处理，提取回波信号；

通过二进制照明随机图对回波信号进行光学解密处理，得到水下目标物体成像。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，S1包括：

发射一维探测光，对探测光进行光学整形；

对探测光进行扫描处理形成狭长条形的探测激光，照射水下目标物体；

接收反射光回波信号，将特定时间的回波信号与水下目标物体的探测激光强度进行关联处理；进行混沌调制得到调制信号，将调制信号加载到声学信号的预定载波频带上，并发射到声学信道中进行传输。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，S2包括：

接收水声信道的调制信号，进行混沌解调，提取回波信号；

将回波信号与激光强度进行关联计算，得到水下目标物体成像。