[發明專利]一種去除水下探測目標成像畸變的還原方法及裝置

有效

• 申請號: 201210513346.2
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN102998668A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 鐘森城;王榮波;李澤仁;周維軍;田建華;何莉華;吳廷烈
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號: G01S7/48
• 分類號: G01S7/48;G01S17/89
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 徐宏;吳彥峰

1.一種去除水下探測目標成像畸變的還原方法，其特征在于包括

步驟1：根據圖像采集裝置xoy像平面獲得的水下探測探測目標實際成像的任一個像點A的坐標，以及波浪水面點B點坐標，已知水下探測探測目標所處位置的水深位于z軸的坐標，因而可計算出水下探測探測目標實際成像點A對應的水下探測探測目標實際物點C的坐標，其中設定點A坐標????????????????????????????????????????????????，點B坐標，點C坐標，波浪水面點B是水下探測探測目標實際成像點A經過信號接收裝置形成的成像光線AP與波浪水面的交點；

步驟2：由水下探測探測目標實際物點C的坐標，經無波浪水面點D及信號接收裝置，計算水面無波浪時水下探測探測目標實際物點C在圖像采集裝置像平面oxy上對應成的成像點E，則成像點E是水下探測探測目標實際成像點A去除波浪成像畸變影響后的像；其中點D坐標，成像點E坐標，無波浪水面點D是水下探測探測目標實際物點C在圖像采集裝置的成像點E的經過信號接收裝置形成的成像光線EP與無波浪水面的交點。

2.根據權利要求1所述的一種去除水下探測目標成像畸變的還原方法，其特征在于所述步驟1中計算水下探測探測目標實際物點C?具體過程是：

步驟11：由幾何關系易知直線AB的方程為：

????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????（2）

因為B點的Z軸坐標為z1=h+s，根據（2）計算可得，,其中，求出B點坐標，結合波浪表面即時函數為，得到波浪表面在波浪水面點B點法線方程為：

????????????????????????????????????????????????????????????????（4）

其中，分別為在點B?關于和的偏導數、，其中即時函數是第一光學接收模塊獲得水下探測目標成像同時，通過第二光學接收模塊獲得這一時刻的水面波浪表面波形即時函數，h為信號接收裝置到水面的距離，s表示水下目標經過信號接收裝置的成像像距，x1、y1分別是波浪水面點B的x軸坐標，y軸坐標；

步驟12：設AB與夾角為，折射角為，水的折射率為，由兩直線夾角公式及直線AB的方程（2）與法線的方程（4）得到公式（5）計算夾角為，

???????????????????????????????????????????????????????（5）

在通過公式（6）計算得出折射角為??????

??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????（6）

設直線BC的方程為（7），其中（m1，n1,1）是直線BC的方向矢量：

???????????????????????????????????????????????????????????????????????（7）

則：

???????????????????????????????????????????????????????（8）

由于AB、BC、三直線共面，有：

?????????????????????????????????????????????????（9）

由式（6）、（8）、（9）可求得、，再由式（7）求出點C坐標，其中h為第一光學接收模塊或第二光學接收模塊到水面的距離，s表示水下目標經過信號接收裝置的成像像距，z0為水下探測探測目標距水面的深度。