[发明专利]一种偏振成像测量的水下目标探测系统

说明书

本发明涉及一种偏振成像测量的水下目标探测系统，包括光源系统、水下探测环境系统、偏振成像测量系统、半球观测机械装置系统四个子系统；所述光源系统包括光源，所述光源固定在1/4圆弧轨道，所述光源前加装偏振片与波片，获取非偏与特定偏振特性的光源；所述水下探测环境系统包括水箱，所述水箱放置实际水体样本，制备模拟水体散射介质；所述偏振成像测量系统包括成像仪，在成像仪安装偏振片与四分之一波片，偏振片与波片在准直光路中；所述半球观测机械装置系统承载成像仪，偏振成像测量系统可在半球观测几何空间角度范围内任意定位。本发明可获取多维度光参量信息，同时获取半球几何空间任意观测角度数据。

技术领域

本发明属于测量设备技术领域，具体涉及一种偏振成像测量的水下目标探测系统。

背景技术

水下目标是海洋勘探中广泛研究的对象。对水下目标的打捞需要对其进行精确的定位，同时水下目标也是影响水上环境的重要要素。当发现水下目标时，有必要对其进行精确测量，确定最小深度，确保水环境的安全。

水下目标探测在海洋领域具有重大的军事和民用价值，对水下目标进行信息获取与融合处理为遥感技术的一项重要内容，而当前模拟水下目标探测系统，设置较为简单，仅有单一探测设备、水箱、光源构成，对水下目标探测，获取的数据源单一，几何观测角度受限，导致了水下目标探测信息量欠缺，相对几何观测方位研究匮乏。

发明内容

为了解决背景技术中提出的上述技术问题，本发明提出一种偏振成像测量的水下目标探测系统，本发明可获取多维度光参量信息，包含了水体与探测目标的全斯托克斯矢量信息。入射光源与偏振成像测量系统可在半球几何空间任意角度定位，获取丰富的观测数据。

本发明的技术解决方案是：本发明提供种一种偏振成像测量的水下目标探测系统，其特征在于：包括光源系统、水下探测环境系统、偏振成像测量系统、半球观测机械装置系统四个子系统；

所述光源系统包括光源，所述光源固定在1/4圆弧轨道，光源在圆弧轨道高度角范围0°～90°任意角度定位，同时光源在0°～360°方位角范围内任意定位；所述光源前加装偏振片与四分之一波片，获取非偏与特定偏振特性的光源；

所述水下探测环境系统包括水箱，所述水箱放置实际水体样本，制备模拟水体散射介质；

所述偏振成像测量系统包括成像仪，在成像仪安装偏振片与四分之一波片，偏振片与波片在准直光路中；

所述半球观测机械装置系统承载成像仪，偏振成像测量系统可在半球观测几何空间角度范围内任意定位。

本偏振成像测量系统水下目标测量原理：水体散射介质与水下典型目标辐射传输信息具备不同的偏振特性，基于两者偏振辐射传输特性的差异，采用偏振成像可有效探测水下目标信息。

采用本发明创造，可获取水下目标多维光参量信息，包含了水体与探测目标的全斯托克斯矢量信息。同时，入射光源与偏振成像测量系统可在半球几何空间任意角度定位，获取丰富的观测数据。

优选的，所述光源采用准直宽谱段LED光源作为主动光源。

优选的，所述圆弧轨道半径设计为0.9m，定位精度优于1°。

优选的，所述水箱半径0.5m，高0.5m。

优选的，模拟水体散射介质以不同粒径尺寸配比，选具备各向异性特征的聚苯乙烯颗粒，或采用脱脂与半脱脂的牛奶，模拟不同粒径尺寸的水体散射介质。

优选的，所述偏振片可0°～360°旋转，角度间隔1°，所述波片可0°～360°旋转，角度间隔1°。

优选的，所述半球观测机械装置设计观测方位角度范围0°～360°，观测天顶角度范围-70°～+70°，角度定位精度优于1°，方位圆和天顶弧半径均为0.9m。

本发明的有益效果：