[发明专利]一种基于偏振特性测试油膜厚度的装置及方法

说明书

一种基于偏振特性测试油膜厚度的装置及方法，属于偏振特性测试技术领域，包括光源、控制系统、探测系统、数据处理系统、目标稳定平台以及BRDF架，所述BRDF架包括圆形底座支架以及弧形滑轨，滑轨的两端与底座支架固定连接；所述光源和探测系统均设置在BRDF架的滑轨上，与控制系统通过线路连接；所述控制系统与数据处理系统通过线路连接；所述数据处理系统包括计算机、pBRDF分析模块以及数据处理模块；所述目标稳定平台设置在BRDF架底座支架的中间位置。本发明采用偏振技术对溢油厚度的探测，不但增加了溢油探测技术手段，且可以至针对某一波段进行测量，解决了数据冗余的问题，同时本发明方法适用于多数目标偏振特性的测量。

技术领域

本发明属于偏振特性测试技术领域，特别是涉及到一种偏振测试油膜厚度放入装置及方法。

背景技术

随着沿海地区经济的不断发展，因海洋油气开采和运输导致的溢油灾害已经成为威胁海洋生态安全的主要灾害类型。对溢油污染的研究与治理受到广泛关注。测量溢油厚度有助于分析溢油量多少，方便后续治理。目前探测油膜厚度的方式主要为高光谱测量。但这种方法易造成数据冗余，一般需要对数据进行去噪处理，提高了工作量。

偏振在目标识别，提高目标与背景对比度方面具有明显优势，被广泛应用于光学探测中。同一目标在不同角度进行观测，其偏振特性会有差异。

偏振二向反射分布函数(Polarization Bidirectional ReflectanceDistribution Function,pBRDF)用来描述材料的偏振反射特性，不但可以量化不同方向散射的大小，还能够给出散射的偏振特性。因此，现有技术中亟需一种引用偏振特性进行油膜厚度探测的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于偏振特性测试油膜厚度的装置及方法，采用偏振技术对溢油厚度的探测，不但增加了溢油探测技术手段，且可以至针对某一波段进行测量，解决了数据冗余的问题，同时本发明方法适用于多数目标偏振特性的测量。

一种基于偏振特性测试油膜厚度的装置，其特征是：包括光源、控制系统、探测系统、数据处理系统、目标稳定平台以及BRDF架，所述BRDF架包括圆形底座支架以及弧形滑轨，滑轨的两端与底座支架固定连接；所述光源和探测系统均设置在BRDF架的滑轨上，与控制系统通过线路连接；所述控制系统与数据处理系统通过线路连接；所述数据处理系统包括计算机、pBRDF分析模块以及数据处理模块；所述目标稳定平台设置在BRDF架底座支架的中间位置。

所述目标稳定平台上设置有油膜承载容器。

所述目标稳定平台通过转轴和升降杆与圆形底座支架连接。

所述探测系统包括可见光偏振探测器和红外光偏振探测器。

一种基于偏振特性测试油膜厚度的方法，其特征是：应用所述一种基于偏振特性测试油膜厚度的装置，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，

步骤一、入射面内的散射分布测量

将被测油膜放置在目标稳定平台上，光源的方位角固定，探测系统方位角固定，改变探测系统俯仰角进行偏振特性测量，角度改变为0°～90°，测量完毕后改变光源俯仰角，重新改变探测系统俯仰角进行偏振特性测量，光源俯仰角的变化范围为-90°～90°；

步骤二、固定入射角，半球空间探测

将被测油膜放置在目标稳定平台上，光源的方位角和俯仰角固定，探测系统的方位角从0°～360°，俯仰角从-90°～90°，每间隔1°进行一次半球空间测量；

步骤三、更换被测油膜，重复所述步骤一和步骤二的操作，获取被测油膜的偏振特性图像；