[发明专利]一种基于偏振特性测试油膜种类的方法

说明书

一种基于偏振特性测试油膜种类的方法，属于偏振特性测试技术领域，包括步骤一、入射面内的散射分布测量，步骤二、固定入射角，半球空间探测，步骤三、更换被测油膜种类，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；步骤四、所述步骤三获得的0°、45°、90°、135°线偏振图像，通过数据处理系统解算可以获得斯托克斯Stokes参量的偏振特性信息，包括I、Q、U、偏振度以及偏振角，步骤五、提取探测目标灰度值，并应用客观的评价方法对其进行评价，获得各待测油膜种类。本发明采用偏振技术多溢油种类进行探测，可对单一波段进行测量，避免了数据冗余，缩短测量流程，减轻工作量，且测量结果准确度高。

技术领域

本发明属于偏振特性测试技术领域，特别是涉及到一种基于偏振特性测试油膜种类的方法。

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。测量溢油种类有助于后续治理。目前探测油膜种类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。不同目标在相同角度进行观测，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。

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种类的方法，采用偏振技术多溢油种类进行探测，可对单一波段进行测量，避免了数据冗余，缩短测量流程，减轻工作量，且测量结果准确度高。

一种基于偏振特性测试油膜种类的方法，其特征是：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、更换被测油膜种类，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；

步骤四、所述步骤三获得的0°、45°、90°、135°线偏振图像，通过数据处理系统(4)解算可以获得斯托克斯Stokes参量的偏振特性信息，包括总光强度I、X轴方向直线偏振光分量Q、45°方向直线偏振分光量U、右旋圆偏振光分量V、偏振度以及偏振角；

步骤五、提取探测目标灰度值，并应用客观的评价方法对其进行评价，获得各待测油膜种类。

所述探测系统包括可见光偏振探测器和红外偏振探测器，进行偏振、光强以及光谱的探测。

所述数据处理系统为计算机，包含pBRDF分析模块和数据处理模块，对溢油种类进行分析。

通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：一种基于偏振特性测试油膜种类的方法，采用偏振技术多溢油种类进行探测，可对单一波段进行测量，避免了数据冗余，缩短测量流程，减轻工作量，且测量结果准确度高。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：