[發明專利]一種水下自動偏振成像裝置

在審

• 申請號: 202210195204.X
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN114422684A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 毛維濤;孫德新;孫同生;李振;尤錢亮
• 申請（專利權）人: 南通智能感知研究院
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;G02B7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種水下自動偏振成像裝置，屬于水下成像技術領域，包括兩個偏振片組件、兩個連接件、兩個鏡頭、兩個可見相機、電機組件、嵌入式系統，本發明在自動偏振成像裝置中的嵌入式系統通過控制電機組件調節偏振片的方向，并實時獲取不同偏振方向的圖像數據，并基于光學相關性獲得I_MAX和I_MIN圖像的偏振片角度，最后嵌入式系統控制電機旋轉偏振片到該角度，獲取I_MAX和I_MIN圖像數據，嵌入式系統通過偏振差分原理獲取清楚的水下圖像，并保持偏振片方向不變來獲取多組數據形成視頻。

技術領域

本發明涉及水下成像技術領域，尤其涉及一種水下自動偏振成像裝置。

背景技術

隨著水下成像技術的發展，人們對水下探測要求不斷提升，目前水下偏振成像多采用四相機模式，四個相機鏡頭前分別裝有0°、45°、90°135°方向的偏振片，系統獲取四組圖像并通過抑制背景散射光來獲取清楚的水下圖像，但系統體積較大、裝調復雜、成本較高。除此之外，由于光在水下傳播會產生散射現象，會影響水下物體的成像效果，可用偏振原理去掉帶有偏振光的散射光達到清楚成像的目的。

現有技術中水下偏振成像也可以采用單相機模式，相機鏡頭前具有一個可旋轉的偏振片，手動調節偏振片的方向，系統分別獲得亮度最大I_MAX和亮度最小I_MIN的圖像，且兩個圖像的偏振方向相互垂直，系統通過偏振差分原理獲取清楚的水下圖像，但手動調節具有主觀性，無法識別I_MAX和I_MIN圖像和判斷兩個偏振片的偏振方向是否垂直，且無法獲得水下視頻。

發明內容

本發明實施例提供一種水下自動偏振成像裝置，以解決現有技術中多相機模式的體積大和單相機模式的主觀性導致水下成像不清楚的技術問題。

本發明實施例采用下述技術方案：包括兩個偏振片組件、兩個連接件、兩個鏡頭、兩個可見相機、電機組件、嵌入式系統；

每個所述偏振片組件通過連接件與所述可見相機連接，所述偏振片組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內，每個所述偏振片組件中的偏振片方向相互垂直，所述偏振片框邊緣有凸起的呈輻射狀排列的輪齒；

所述電機組件包括電機和齒輪，所述齒輪與電機固定連接帶動齒輪轉動，所述齒輪與所述偏振片框邊緣凸起的呈輻射狀排列的輪齒嚙合；

所述可見相機位于嵌入式系統和鏡頭之間，所述可見相機用于接收通過鏡頭的光學信號成像并將圖像數據輸入至所述嵌入式系統；

所述嵌入式系統用于控制電機組件的轉動、可見相機的開關和圖像數據的處理。

在本發明的有的實施例中，本發明的一種水下自動偏振成像裝置中可見相機的像元尺寸為8-12μm。

在本發明的有的實施例中，本發明的一種水下自動偏振成像裝置中可見相機的空間分辨距離為0.1-0.133m@1000m。

在本發明的有的實施例中，本發明的一種水下自動偏振成像裝置中可見相機的圖像分辨率為1280*1024。

在本發明的有的實施例中，本發明的一種水下自動偏振成像裝置中可見相機的最低照度為10^-4lux。

在本發明的有的實施例中，本發明的一種水下自動偏振成像裝置中鏡頭的光學系統焦距為70-80mm。

在本發明的有的實施例中，本發明的一種水下自動偏振成像裝置中偏振片的消光比為（800-1000）：1。

本發明實施例采用的上述至少一個技術方案能夠達到以下有益效果：