[发明专利]基于宽谱段圆偏振提升海雾环境中探测距离的装置及方法

说明书

本发明基于宽谱段圆偏振提升海雾环境中探测距离的装置及方法，属于偏振传输探测领域；本发明的宽谱段圆偏振光产生系统可产生宽谱段的圆偏振光。宽谱段圆偏振光通过海雾多层介质环境传输后，经过目标物反射，再经由海雾多层介质环境传输后，进入到偏振探测图像接收系统，偏振信息图像处理系统获取并分析偏振探测图像接收系统的信息，完成宽谱段圆偏振光在复杂多层海雾环境下探测目标的距离提升的研究。本发明能实现在海雾环境探测目标时增加对比度，提升探测距离的要求，为实现海洋环境下的偏振目标探测距离提升奠定理论和技术基础。

技术领域

本发明属于偏振传输探测领域，尤其涉及基于宽谱段圆偏振提升海雾环境中探测距离的装置及方法。

背景技术

由于海洋环境的复杂性与特殊性，导致海面上探测目标的工作变得困难。同时海雾中存在的各种粒子造成光的吸收、散射和折射，在一定距离外将探测不到目标。这给海上的探测工作带来很大的挑战。因此，在海雾的影响下，提升对目标的可探测距离以及提升对比度成为必须要解决的问题。

圆偏振光的偏振记忆能增加透过浓海雾看到光源的对比度，具有偏振记忆的圆偏振光源产生的图像比线偏振光源的对比度高，因此就可以有效增加探测距离。在海雾的散射环境中，通过使用偏振持续性记忆来增加探测范围已经越来越受到关注。通过真实世界和雾粒子分布模型给出的偏振光持续传输的模拟结果，表明圆偏振是增加海雾环境中感测范围的关键。前期研究表明主动照明的圆偏振光比线性偏振光在雾中有更优越的位置，圆偏振在宽波长范围内比线性偏振更持久。但迄今为止，还没有专门研究模拟现实世界中的圆偏振光持续性以及在宽波长范围内测量雾粒子环境以增加偏振光探测距离的装置。

因此本专利中将超连续谱激光与偏振探测相结合，提出了一种基于宽谱段圆偏振光提升海雾环境中探测距离的方法与装置，以弥补该技术领域的空缺。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于宽谱段圆偏振提升海雾环境中探测距离的装置，利用宽谱段圆偏振光的偏振持续性，将光的强度信息和偏振信息有机组合，可有效增加探测距离以及增加对比度。该装置可实现远距离宽波段激光探测，弥补现有在浓雾环境下探测目标时距离不足导致成像不清晰的技术问题。

为实现上述目的，本发明的基于宽谱段圆偏振提升海雾环境中探测距离的装置及方法的具体技术方案如下：

一种基于宽谱段圆偏振提升海雾环境中探测距离的装置，包括二维角度调整平台，二维角度调整平台上安装宽谱段圆偏振光产生系统和偏振探测图像接收系统，同时偏振探测图像接收系统与偏振信息图像处理系统电学连接；

二维角度调整平台用于控制宽谱段圆偏振光产生系统和偏振探测图像接收系统间的对准，确保宽谱段圆偏振光产生系统发射的平行光束经过海雾介质经目标物反射后能被偏振探测图像接收系统所接收；

宽谱段圆偏振光产生系统，完成宽谱段圆偏振光的产生；偏振探测图像接收系统，完成宽谱段圆偏振光在复杂多层海雾环境下的可见光及近红外图像的获取；偏振信息图像处理系统，完成宽谱段圆偏振光在复杂多层海雾环境下的图像处理探测。