[发明专利]一种水下探测分孔径双CCD实时偏振成像装置及方法

摘要

本发明公开了一种水下探测分孔径双CCD实时偏振成像装置及方法，包括被探测目标、前置共孔径成像透镜组、无偏振分光棱镜、偏振元件组、后置分孔径成像透镜组、CCD探测器、LED光源和透明树脂密封舱。本发明采用CCD分孔径设计装置，完成分孔径与分振幅相结合的偏振成像系统，实现对圆偏振、线偏振原始图像及光强度图像的同时采集。本发明采用基于机器学习的多光学信息融合偏振成像方法，针对不同水深、水质的水下环境，在人工光源条件下基于图像的颜色、光强、偏振度等光学参数以及水体环境和探测距离进行建模，建立学习机制，获得具有较高对比度、清晰度的水下目标探测图像，提高水下偏振成像的适应性。

主权项

一种水下探测分孔径双CCD实时偏振成像装置，其特征在于：包括被探测目标、前置共孔径成像透镜组、无偏振分光棱镜、偏振元件组、后置分孔径成像透镜组、CCD探测器、LED光源和透明树脂密封舱；所述被探测目标经LED光源照明后，其反射光依次经过前置共孔径成像透镜组、无偏振分光棱镜、两组偏振元件组、两组后置分孔径成像透镜组，最终成像于两个CCD探测器上；所述前置共孔径成像透镜组、无偏振分光棱镜、偏振元件组、后置分孔径成像透镜组及CCD探测器固定于透明树脂密封舱内；所述两组偏振元件组中，一组为四通道偏振元件组，另一组则为双通道偏振元件组；四通道偏振元件组分别放置一个线偏振片，其偏振角分别设置为0°，45°，90°，45°和135°；双通道偏振元件组一路放置一个圆偏振片，另一路放置一片与偏振片厚度相同的无偏振平行平板；两组后置分孔径成像透镜组分别与两组偏振元件组对应，且各通道透镜组光轴与前置共孔径透镜组光轴偏离距离e＝4.2mm，CCD探测器像元尺寸为8μm×8μm，保证像中心偏移量等于像高的一半。