本发明专利技术提供了一种水下光电成像设备，包括防水外壳，在防水外壳的内部安装有成像组件、偏振调制组件、光谱调制组件和面阵探测器，所述防水外壳的前端设有球面光窗，所述成像组件包括前置成像镜头、准直镜和成像镜，所述准直镜置于所述前置成像镜头的后部，所述成像镜安装在所述准直镜的后部，所述偏振调制组件置于所述准直镜和所述成像镜之间，所述光谱调制组件置于所述偏振调制组件与所述成像镜之间，所述面阵探测器位于所述成像镜的后部。本发明专利技术的有益效果是，水下光电成像设备中集成了偏振调制组件和光谱调制组件，可任意调整偏振方向和透过光谱，具有高集成度的优点，并且可同时提高目标的成像距离和颜色保真度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电成像
，特别是涉及一种水下光电成像设备。
技术介绍
水下成像在深海资源开发、海洋科研以及水下工程作业、考古和救援等工程中具有广泛而重要的应用价值，正受到各国研宄者的日益重视。目前水下成像探测技术中光电成像是最重要的方法之一，具有高分辨率的优点。但由于特殊的环境使得目前常规水下光电成像面临诸多问题，包括:(I)颜色保真度严重下降；(2)主动照明光后向散射严重，光电成像有效距离十分有限。针对上述第一个问题，可采用高光谱成像方法有效提高颜色保真度；针对第二个问题，可采用偏振成像方法有效抑制主动照明光的后向散射，提高成像距离。然而现有的设备集成度不高，不能同时具备上述两种功能，限制了水下光电成像的应用。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种水下光电成像设备，该设备同时具有光谱成像和偏振成像的功能，并且具有集成度高的优点。本专利技术的技术方案是:—种水下光电成像设备，包括防水外壳，在防水外壳的内部安装有成像组件、偏振调制组件、光谱调制组件和面阵探测器，所述防水外壳的前端设有球面光窗，所述成像组件包括前置成像镜头、准直镜和成像镜，所述前置成像镜头安装在所述球面光窗内，前置成像镜头的前端具有球形表面，并且前置成像镜头的球形表面的球心与所述球面光窗的球心位置重叠，所述准直镜置于所述前置成像镜头的后部并与所述前置成像镜头同轴安装，所述成像镜安装在所述准直镜的后部并与所述准直镜同轴安装，所述偏振调制组件置于所述准直镜和所述成像镜之间并且同轴安装，所述光谱调制组件置于所述偏振调制组件与所述成像镜之间，所述面阵探测器位于所述成像镜的后部。所述球面光窗的壁面为等厚结构。所述面阵探测器为CXD相机。所述偏振调制组件采用相位延迟器。所述偏振调制组件由两个相位延迟器组成。两个相位延迟器同光轴，位于右侧的相位延迟器的快轴方向为水平方向，位于左侧的相位延迟器的快轴方向相对于右侧的相位延迟器旋转45度。两个相位延迟器在工作光谱范围内均有O到二分之一波长的相位延迟量。所述光谱调制组件与偏振调制组件同光轴，光谱调制组件的线偏振方向与右侧的相位延迟器的快轴方向一致，在整个工作光谱范围内可任意调节通过光束的中心波长。还包括嵌入式计算机、显示器，其中所述嵌入式计算机分别与所述偏振调制组件、光谱调制组件和面阵探测器连接，所述显示器与所述嵌入式计算机连接。还包括内置电源，所述内置电源对所述嵌入式计算机供电。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是水下光电成像设备中集成了偏振调制组件和光谱调制组件，可任意调整偏振方向和透过光谱，具有高集成度的优点，并且可同时提高目标的成像距离和颜色保真度。【附图说明】图1为一种水下光电成像设备的示意图；图中:球面光窗1，成像组件2，前置成像镜头21，准直镜22，成像镜23，偏振调制组件3，光谱调制组件4，面阵探测器5，嵌入式计算机6，显示器7，内置电源8，防水外壳9。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的技术方案进行具体阐述，需要指出的是，本专利技术的技术方案不限于实施例所述的实施方式，本领域的技术人员参考和借鉴本专利技术技术方案的内容，在本专利技术的基础上进行的改进和设计，应属于本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种水下光电成像设备，包括内置于防水外壳9中的球面光窗1、成像组件2、偏振调制组件3、光谱调制组件4、面阵探测器5和嵌入式计算机6 ;所述防水外壳9的前端设有球面光窗1，所述成像组件2包括前置成像镜头21、准直镜22和成像镜23，所述前置成像镜头21安装在所述球面光窗I内，前置成像镜头21的前端具有球形表面，并且前置成像镜头21的球形表面的球心与所述球面光窗I的球心位置重叠，所述准直镜22置于所述前置成像镜头21的后部并与所述前置成像镜头21同轴安装，所述成像镜23安装在所述准直镜22的后部并与所述准直镜22同轴安装，所述偏振调制组件3置于所述准直镜22和所述成像镜23之间并且同轴安装，所述光谱调制组件4置于所述偏振调制组件3与所述成像镜23之间，所述面阵探测器5位于所述成像镜23的后部。所述球面光窗I内嵌于所述防水外壳9中，目标光束透过所述球面光窗I进入置于所述球面光窗I后的成像组件2中，并经置于所述成像组件2中的偏振调制组件3、光谱调制组件4调制后，经成像组件2将确定偏振态和光谱段的光束成像在面阵探测器5上，所述嵌入式计算机6分别与所述偏振调制组件3、光谱调制组件4和面阵探测器5连接。进一步的，所述成像组件2包括前置成像镜头21、准直镜22和成像镜23，所述准直镜22与所述成像镜23连接，所述偏振调制组件3和光谱调制组件4，顺序放置于所述准直镜22后，所述光谱调制组件4与所述成像镜23连接。成像组件2中，前置成像镜头21首先将目标成一次实像，准直镜22将成像光束准直，成像光束依次通过偏振调制组件3和光谱调制组件4后由成像镜23成像在面阵探测器5的感光面上。所述前置成像镜头21最外侧球面与所述球面光窗I的球面同球心。所述球面光窗I内外表面的球面同球心。所述的球面光窗I的材料为在整个工作谱段具有高透过率的各向同性玻璃，内外表面的球面同球心，并且与前置成像镜头最外面一个球形表面同球心，保证入射光的偏振态不受光学系统影响。还包括显示器7，所述显示器7与所述嵌入式计算机6连接。进一步的，光谱调制组件4与偏振调制当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水下光电成像设备，包括防水外壳，其特征在于，在防水外壳的内部安装有成像组件、偏振调制组件、光谱调制组件和面阵探测器，所述防水外壳的前端设有球面光窗，所述成像组件包括前置成像镜头、准直镜和成像镜，所述前置成像镜头安装在所述球面光窗内，前置成像镜头的前端具有球形表面，并且前置成像镜头的球形表面的球心与所述球面光窗的球心位置重叠，所述准直镜置于所述前置成像镜头的后部并与所述前置成像镜头同轴安装，所述成像镜安装在所述准直镜的后部并与所述准直镜同轴安装，所述偏振调制组件置于所述准直镜和所述成像镜之间并且同轴安装，所述光谱调制组件置于所述偏振调制组件与所述成像镜之间，所述面阵探测器位于所述成像镜的后部。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王新全，于翠荣，
申请(专利权)人：青岛市光电工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37
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