[发明专利]液下气泡多角度光学特征分析装置

说明书

本公开提供一种液下目标多角度光学特征分析装置，包括：支撑框架(1)；定位装置，适用于对分析目标进行定位，分析目标定位于定位装置的中心轴线上；旋转机构，设置成环绕中心轴线可转动地安装在支撑框架(1)上；照明装置，安装在旋转机构上，照明装置被构造成在旋转机构的驱动下以不同的径向角度对分析目标进行照明；以及摄像机(17)，响应于照明装置以不同的径向角度对分析目标进行照明摄取分析目标的图像。本公开的装置可以采集不同灯光、多角度下的目标图像，用来进行量化分析，可实现多角度光学特性分析，具有广泛运用。

技术领域

本公开涉及水下光学探测技术领域，具体涉及一种液下目标多角度光学特征分析装置。

背景技术

气泡广泛存在于水利、能源、化工、石油、冶金等工业过程，研究气泡的光学特性在流体动力学、地环境科学、生化工程及舰船尾流中都有十分重要的作用。探测气泡多角度的光学特性能够了解在每个角度气泡图像特点，有利于对气泡尺寸、数量等特征进行分析。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对上述问题，本公开提供了目标多角度光学特征分析装置，用于至少部分解决传统装置结构复杂、成本高昂、观测结果不够准确等技术问题。

(二)技术方案

本公开提供了一种液下目标多角度光学特征分析装置，包括：支撑框架；定位装置，适用于对分析目标进行定位，分析目标定位于定位装置的中心轴线上；旋转机构，设置成环绕中心轴线可转动地安装在支撑框架上；照明装置，安装在旋转机构上，照明装置被构造成在旋转机构的驱动下以不同的径向角度对分析目标进行照明；以及摄像机，响应于照明装置以不同的径向角度对分析目标进行照明摄取分析目标的图像。

进一步地，还包括：液体槽，安装在支撑框架内，旋转机构设置在液体槽内；以及排气孔，安装在旋转机构处，从排气孔排出的气体导致液体槽内的液体产生气泡，气泡用作分析目标。

进一步地，还包括：气源，安装在支撑框架上；以及输气管，输气管的一端与气源连通，输气管的另一端设有排气孔。

进一步地，旋转机构包括：旋转云台，可转动地安装在支撑框架上；引导杆，引导杆的一端安装在旋转云台上并平行于中心轴线延伸；以及支撑台，安装在引导杆的另一端，支撑台底部与摄像机底部高度平齐；照明装置包括：光源，安装在引导杆上；以及光学模组，设置成引导来自于光源的光束在径向方向上照射到分析目标。

进一步地，支撑台的一端可转动地通过螺纹旋钮安装在引导杆的另一端，使得所述支撑台可在螺纹旋钮的驱动下沿引导杆上下移动，并使得支撑台在引导杆的驱动下环绕中心轴线转动。

进一步地，光学模组包括：导光管，安装在光源上，以在平行于中心轴线的方向上引导光源发出的光束；以及45°反射镜，安装在支撑台上，适用于将从导光管出射的光束反射成在径向方向上朝向分析目标照射。

进一步地，光学模组还包括调节轮，光源通过调节轮安装在引导杆上，调节轮设置成调节光源的位置，使得从光源发出的光束经导光管之后大致入射到45°反射镜的反射中心。

进一步地，定位装置还包括：第一支撑梁，通过第一导轨机构安装在支撑框架上，使得第一支撑梁在垂直于中心轴线的第一水平方向上往复移动；以及第二支撑梁，通过第二导轨机构安装在第一支撑梁上，使得第二支撑梁在垂直于第一水平方向的第二水平方向上往复移动；其中，旋转云台安装在第二支撑梁上，通过驱动旋转云台在第一水平方向和/或第二水平方向上的移动，使得旋转云台的旋转轴线与中心轴线重合。

进一步地，液体槽为透明槽，透明槽的除成像孔之外的部位的内侧和/或外侧设有遮光膜，成像孔与位于液体槽之外的摄像机镜头对齐。

进一步地，旋转机构设置成在360度的范围内往复转动，以允许照明装置以任意的径向角度间隔对分析目标进行照明。

(三)有益效果