[發明專利]海底界面高光譜輻射采集方法及系統

在審

• 申請號: 201810125820.1
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN108303383A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 許占堂;李彩;周雯;楊躍忠;趙俊;曹文熙;曾凱
• 申請（專利權）人: 中國科學院南海海洋研究所
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 梁香美

1.一種海底界面高光譜輻射采集方法，其特征在于，包括：

根據海洋環境對輻射參數進行校正，得到測量標準；

基于所述測量標準，通過微電腦對光纖光譜儀進行同步設置，得到同步采樣命令；

對多個光學探頭的測量方向分別進行設置，組建探頭線路；

所述光纖光譜儀根據所述同步采樣命令控制所述探頭線路對目標物體進行同步探測，以采集海底光譜信號。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述輻射參數包括透光參數，所述測量標準包括透光標準，所述根據海洋環境對輻射參數進行校正，得到測量標準包括：

根據所述海洋環境在水中設置校正儀器，并在高于水表面的位置設置標準光源；

設置所述校正儀器的移動路徑為由水深逐漸減小至露出水面；

記錄所述校正儀器沿著所述移動路徑所對所述標準光源所采集的光照信號；

根據所述光照信號對所述透光參數進行校正，得到所述透光標準。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述輻射參數還包括溫度參數，所述測量標準還包括溫度標準，所述根據海洋環境對輻射參數進行校正，得到測量標準還包括：

采集所述海洋環境的溫度信息，并根據所述溫度信息對所述溫度參數進行校正，得到所述溫度標準。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述輻射參數還包括光波參數，所述測量標準還包括光波標準信號，所述根據海洋環境對輻射參數進行校正，得到測量標準還包括：

對所述海洋環境的干擾光源進行探測，得到干擾光波信號；

根據所述干擾光波信號對所述光波參數進行降噪處理，得到所述光波標準信號。

5.根據權利要求1所述的所述方法，其特征在于，所述對多個光學探頭的測量方向分別進行設置，組建探頭線路包括：

將第一光學探頭的測量方向設置為垂直向上并探測入射光；

將第二光學探頭的測量方向設置為垂直向下并探測海面反射光；

將第三光學探頭的測量方向設置為傾斜第一預設角度并探測天空漫射光；

將第四光學探頭的測量方向設置為傾斜第二預設角度并探測光譜輻亮度；

根據所述第一光學探頭、所述第二光學探頭、所述第三光學探頭和所述第四光學探頭組建所述探頭線路。

6.根據權利要求1所述的所述方法，其特征在于，所述光纖光譜儀根據所述同步采樣命令控制所述探頭線路對目標物體進行同步探測，以采集海底光譜信號包括：

所述光纖光譜儀根據所述同步采樣命令控制所述探頭線路對所述目標物體進行同步探測，以得到光信號；

通過所述光纖將所述光信號引入匹配的所述光纖光譜儀；

所述光纖光譜儀根據所述光信號生成所述海底光譜信號。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述光纖光譜儀包括光纖耦合器、光學平臺和電荷耦合元件CCD探測器，所述通過所述光纖將所述光信號引入匹配的所述光纖光譜儀包括：

通過所述光纖獲取所述光信號，將所述光信號通過所述光纖耦合器的狹縫進入所述光學平臺，并經過所述光學平臺中第一球面鏡的準直、平面光柵的分光和第二球面鏡的聚焦后傳輸至匹配的所述CCD探測器。

8.根據權利要求1所述的所述方法，其特征在于，所述方法還包括：

對設備溫度、光學探頭的傾斜角度和時空參數進行采集，得到輔助信息；

根據所述輔助信息對所述海底光譜信號進行誤差修正，得到修正海底光譜信號。

9.一種海底界面高光譜輻射采集系統，其特征在于，包括：

校正單元，用于根據海洋環境對輻射參數進行校正，得到測量標準；

同步設置單元，用于基于所述測量標準，通過微電腦對光纖光譜儀進行同步設置，得到同步采樣命令；

探測單元，用于所述光纖光譜儀根據所述同步采樣命令控制光信號導入系統對目標物體進行探測，以采集海底光譜信號。

10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，還包括：

輔助單元，用于對設備溫度、光學探頭的傾斜角度和時空參數進行采集，得到輔助信息；

誤差修正單元，用于根據所述輔助信息對所述海底光譜信號進行誤差修正，得到修正海底光譜信號。