[发明专利]一种水下自动偏振成像装置

说明书

本发明公开了一种水下自动偏振成像装置，属于水下成像技术领域，包括两个偏振片组件、两个连接件、两个镜头、两个可见相机、电机组件、嵌入式系统，本发明在自动偏振成像装置中的嵌入式系统通过控制电机组件调节偏振片的方向，并实时获取不同偏振方向的图像数据，并基于光学相关性获得I_MAX和I_MIN图像的偏振片角度，最后嵌入式系统控制电机旋转偏振片到该角度，获取I_MAX和I_MIN图像数据，嵌入式系统通过偏振差分原理获取清楚的水下图像，并保持偏振片方向不变来获取多组数据形成视频。

技术领域

本发明涉及水下成像技术领域，尤其涉及一种水下自动偏振成像装置。

背景技术

随着水下成像技术的发展，人们对水下探测要求不断提升，目前水下偏振成像多采用四相机模式，四个相机镜头前分别装有0°、45°、90°135°方向的偏振片，系统获取四组图像并通过抑制背景散射光来获取清楚的水下图像，但系统体积较大、装调复杂、成本较高。除此之外，由于光在水下传播会产生散射现象，会影响水下物体的成像效果，可用偏振原理去掉带有偏振光的散射光达到清楚成像的目的。

现有技术中水下偏振成像也可以采用单相机模式，相机镜头前具有一个可旋转的偏振片，手动调节偏振片的方向，系统分别获得亮度最大I_MAX和亮度最小I_MIN的图像，且两个图像的偏振方向相互垂直，系统通过偏振差分原理获取清楚的水下图像，但手动调节具有主观性，无法识别I_MAX和I_MIN图像和判断两个偏振片的偏振方向是否垂直，且无法获得水下视频。

发明内容

本发明实施例提供一种水下自动偏振成像装置，以解决现有技术中多相机模式的体积大和单相机模式的主观性导致水下成像不清楚的技术问题。

本发明实施例采用下述技术方案：包括两个偏振片组件、两个连接件、两个镜头、两个可见相机、电机组件、嵌入式系统；

每个所述偏振片组件通过连接件与所述可见相机连接，所述偏振片组件包括偏振片和偏振片框，所述偏振片固定卡接于偏振片框内，每个所述偏振片组件中的偏振片方向相互垂直，所述偏振片框边缘有凸起的呈辐射状排列的轮齿；

所述电机组件包括电机和齿轮，所述齿轮与电机固定连接带动齿轮转动，所述齿轮与所述偏振片框边缘凸起的呈辐射状排列的轮齿啮合；

所述可见相机位于嵌入式系统和镜头之间，所述可见相机用于接收通过镜头的光学信号成像并将图像数据输入至所述嵌入式系统；

所述嵌入式系统用于控制电机组件的转动、可见相机的开关和图像数据的处理。

在本发明的有的实施例中，本发明的一种水下自动偏振成像装置中可见相机的像元尺寸为8-12μm。

在本发明的有的实施例中，本发明的一种水下自动偏振成像装置中可见相机的空间分辨距离为0.1-0.133m@1000m。

在本发明的有的实施例中，本发明的一种水下自动偏振成像装置中可见相机的图像分辨率为1280*1024。

在本发明的有的实施例中，本发明的一种水下自动偏振成像装置中可见相机的最低照度为10^-4lux。

在本发明的有的实施例中，本发明的一种水下自动偏振成像装置中镜头的光学系统焦距为70-80mm。

在本发明的有的实施例中，本发明的一种水下自动偏振成像装置中偏振片的消光比为（800-1000）：1。

本发明实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：