[发明专利]基于压缩感知理论的水下远距离成像系统

摘要

本发明属于水下成像技术领域，具体涉及一种基于压缩感知理论的水下远距离成像系统。该系统包括设置在水密性耐压壳体内的压缩感知成像系统、脉冲激光器和微型计算机，所述微型计算机与压缩感知成像系统相连；所述压缩感知成像系统包括数字微镜器件、成像单元、采样单元和消光单元，采样单元和消光单元在成像单元的两侧对称分布；所述数字微镜器件将成像目标图像信号进行压缩感知测量，然后将信号光反射进入采样单元，将杂散光反射进入消光单元。本发明可将不同距离的回波信号进行时序上的细分，有选择地根据对应的时间将数据提取出来进行图像重构，因此通过一次成像过程便实现了对不同距离处的目标成像，操作简单、不易丢失目标。 1

主权项

1.一种基于压缩感知理论的水下远距离成像系统，其特征在于：包括设置在水密性耐压壳体内的压缩感知成像系统、脉冲激光器和微型计算机，所述微型计算机与压缩感知成像系统相连；

所述压缩感知成像系统包括数字微镜器件、成像单元、采样单元和消光单元，采样单元和消光单元在成像单元的两侧对称分布；

所述数字微镜器件将成像目标图像信号进行压缩感知测量，然后将信号光反射进入采样单元，将杂散光反射进入消光单元。

2.根据权利要求1所述的基于压缩感知理论的水下远距离成像系统，其特征在于：所述成像单元包括沿成像光束的传播方向依次设置的进光源屏蔽筒、光学成像镜筒、第一成像物镜、光阑、第二成像物镜、隔圈和第三成像物镜。

3.根据权利要求2所述的基于压缩感知理论的水下远距离成像系统，其特征在于：所述采样单元包括沿数字微镜器件反射的信号光传播方向依次设置的第一光学聚光镜、第一电磁屏蔽筒和光电倍增管；

所述消光单元包括沿数字微镜器件反射的杂散光传播方向依次设置的第二光学聚光镜、第二电磁屏蔽筒和暗室。

4.根据权利要求1‑3中任一所述的基于压缩感知理论的水下远距离成像系统，其特征在于：所述水密性耐压壳体为圆筒状壳体结构，壳体两端利用端面密封圈或轴向密封圈进行静压密封。

5.根据权利要求4所述的基于压缩感知理论的水下远距离成像系统，其特征在于：所述水密性耐压壳体内设置有轴向隔板，所述轴向隔板将水密性耐压壳体内部分隔为上腔室和下腔室；所述压缩感知成像系统和微型计算机位于上腔室内，所述脉冲激光器位于下腔室内。

6.根据权利要求5所述的基于压缩感知理论的水下远距离成像系统，其特征在于：所述压缩感知成像系统和微型计算机固定于轴向隔板的上表面，所述脉冲激光器固定于轴向隔板的下表面。

7.根据权利要求6所述的基于压缩感知理论的水下远距离成像系统，其特征在于：所述数字微镜器件上设置有反射镜阵列，反射镜可绕固定轴进行±12°夹角的翻转。

8.根据权利要求7所述的基于压缩感知理论的水下远距离成像系统，其特征在于：所述数字微镜器件固定于多自由度微调安装座上。

9.根据权利要求8所述的基于压缩感知理论的水下远距离成像系统，其特征在于：所述脉冲激光器的输出端口设置光学镜头。

10.根据权利要求9所述的基于压缩感知理论的水下远距离成像系统，其特征在于：所述数字微镜器件的光路上设置有光路分光座。