[发明专利]一种基于偏振吸收特性的海面溢油检测方法

权利要求书

1.一种基于偏振吸收特性的海面溢油检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，采集不同角度下海水与溢油的光信号，得到多组海面溢油图像；每一组具有相同数量的多幅原始图像；

步骤二，对原始图像进行数据处理，得到每一组海面溢油图像的穆勒矩阵；

步骤三，分解穆勒矩阵，从中提取出偏振特征信号值；

步骤四、根据偏振光强值，按照如下公式计算出等效偏振吸收率A，

其中，A_in为入射偏振光的光强值，A_out为测量的出射偏振光的光强值，k₀＝ω/c是自由空间波数，ω是波场的频率，c为光速，n₁(r)为海水与溢油介质中r处的折射率，κ₁(r)为r处的衰减指数；p₁和p₂为光线的起点和终点，o₁为偏振光线进入液体表面的入口点，o₂为海水与溢油分子后项散射后经过海面溢油的出口点，l₁用来表示p₁点到o₁点的距离，l₂用来表示o₂点到p₂点的距离；

步骤五，将不同观测角度下海水与溢油的等效偏振吸收率作为识别依据，实现海面溢油的检测。

2.根据权利要求1所述的海面溢油检测方法，其特征在于：步骤一中，采用632.8nm的偏振激光器作为采样时的入射光源，采用加有偏振片、波片的CCD探测器对海面溢油表面散射的光信号进行采集。

3.根据权利要求1所述的海面溢油检测方法，其特征在于，利用如下公式计算出穆勒矩阵，

S_out＝M·S_in，

其中，M为穆勒矩阵，S_in为入射偏振光斯托克斯矢量，S_out为采集到的出射偏振光斯托克斯矢量。

4.根据权利要求1所述的海面溢油检测方法，其特征在于，步骤三中，偏振特征信号包括入射光强辐照度、出射光强辐照度、振幅比、相位差和偏振度。

5.根据权利要求1所述的海面溢油检测方法，其特征在于，步骤五具体为：

分别计算出对应角度下海水和溢油的等效偏振吸收率；

根据等效偏振吸收率绘制出观测曲线用于观察不同海面溢油的变化趋势；

在变化趋势中寻找特征信号，实现海面原油的识别。