[发明专利]智能水下偏振目标深度图获取系统及其方法

摘要

本发明公开了一种智能水下偏振目标深度图获取系统及其方法，其包括图像采集模块，一相机、设置在所述相机前的旋转镜头、所述旋转镜头与激光发射/接收装置组成的联动装置、以及驱动所述联动装置的步进电机；控制模块，用于控制所述步进电机旋转来调整所述联动装置；图像处理模块，用于对输入的所述图像信息进行处理；存储模块，用来存放所述采集模块采集的所述图像信息和所述图像处理模块处理后的所述深度图像信息；显示模块，在所述控制模块的控制信号作用下将所述图像处理模块处理后得到的所述深度图像信息进行显示；电源模块，用于进行供电。通过本发明可以有效的实现水下目标深度图的获取与显示，并节省处理时间和存储空间。

主权项

一种智能水下偏振目标深度图获取系统，其包括：图像采集模块，一相机、设置在所述相机前的旋转镜头、所述旋转镜头与激光发射/接收装置组成的联动装置、以及驱动所述联动装置的步进电机；控制模块，用于控制所述步进电机旋转来调整所述联动装置，当所述激光接收装置的接收端接收到所述激光发射装置的发射端发出的激光，可得到目标偏振图像信息；图像处理模块，用于对输入的所述目标偏振图像信息进行处理，采用后向散射光强计算深度信息的方法得到水下目标的深度图像信息；其中，所述后向散射光强计算深度信息的方法为：1)基于暗原色先验知识处理非偏振图像，选取其中暗原色值最大的10％像素区域作为背景区域；2)根据所述背景区域，设为0度偏振图像、90度偏振图像的背景区域，依据式(1)计算出后向散射光的偏振度：pscat=mean{(I∞||-I∞⊥)/(I∞||+I∞⊥)}---(1);]]>其中,为0度偏振图像目标区域光强度，为90度偏振图像目标区域光强度；3)利用后向散射光的偏振度，以及0度偏振图像与90度偏振图像光强差，依据式(2)计算出非偏振图像中各像素点的后向散射光强：4)计算非偏图像的背景区域光强平均值，将其设为背景区域的后向散射光强B∞；5)利用步骤3)和步骤4)得到的图像中各像素点的后向散射光强和背景区域的后向散射光强，依据式(3)计算出R、G、B通道的目标深度信息：ZC(x,y)＝‑ln[1‑B(x,y)/B∞]/η   (3)；其中,η为水体的衰减系数；6)将步骤5)的各通道深度图进行平均，得到目标深度图；Z(x,y)＝(ZR(x,y)+ZG(x,y)+ZB(x,y))/3   (4)；其中,ZR(x,y),ZG(x,y),ZB(x,y)为R、G、B颜色通道的深度信息；存储模块，用来存放所述图像采集模块采集的所述目标偏振图像信息和所述图像处理模块处理后的所述深度图像信息；显示模块，在所述控制模块的控制信号作用下将所述图像处理模块处理后得到的所述深度图像信息进行显示；电源模块，连接所述图像采集模块、所述控制模块、图像处理模块、存储模块，且用于进行供电。