The invention relates to a device for sensing changes in water scattering substance, which belongs to the field of water scattering material detection, detection technology to cost content scattering material in the water to solve the existing technology in high precision and low defects of complicated device, the detection of low turbidity water, and provides a device for sensing changes water scattering material content. Including the waterproof shell composed of transparent waterproof window and waterproof package, the pervious waterproof window is arranged on one side of the waterproof shell, the shell is arranged inside the continuous laser and CCD sensor, the pervious waterproof window for the continuity of the laser beam emitted into the water, but also for the beam of light after the light scattering material scattering in water after the shell and the CCD sensor. CCD sensor calculates the scattering substance content in water by formula. The invention is suitable for observation of marine environment.
【技术实现步骤摘要】
一种感知水体散射物质含量变化的装置
本专利技术涉及一种感知水体散射物质含量变化的装置,属于水体散射物质检测领域。
技术介绍
水体散射物质含量变化是海洋环境观测的重要指标之一,散射物质的增加预示着海洋环境中浑浊物质含量的增加,对散射物质含量变化的观测在渔业和国家海洋安全中有重要作用。水产渔业的相关报道证实,水体浑浊度的增加表明水体腐化物质和微生物含量的增加,水体含氧量下降,对养殖水产生物有较大的影响。在海洋安全方面,有大量文献证实潜艇等人造水下航行物游过的深海水域会存在较多的微小悬浮气泡,对气泡的测量成为水下航行物跟踪监测的重要技术手段。目前,针对海水散射物质的测量以光学方法为主,例如丘仲锋等研究人员于2015年申请公开的一种监测高浑浊海水浊度的卫星遥感方法(公开号:105004846A),该方法使用卫星对海洋进行光学遥感观测,但该方法仅适用于高浑浊度海水,对低浑浊度海水的测量灵敏度较低,且只能对大范围海域进行整体观测。欧阳敏等研究人员于2007年公开了一种用脉冲激光实时测量海水浑浊度的方法(公开号:101266210),但该方法所使用的装置结构复杂,所采用的透射式结构要求测量装置所用元件分布在水池两侧,且要求所用激光器为窄线宽高能脉冲YAG激光器,该方法的所用激光器价格昂贵。刘西站等研究人员于2014年公开了一种尾流气泡探测光学系统(公开号:103901598A),该系统使用片光源、透镜组实现对10微米至500微米的气泡的分段拍摄,满足了对海水环境中气泡群探测的需求,但复杂的透镜组提高了装置稳定性设计的难度,且片光源激光器的成本较高。综合上述专利技术进展, ...
【技术保护点】
一种感知水体散射物质含量变化的装置,包括由透光防水窗口与防水封装组成的防水壳体,所述透光防水窗口设置在所述防水壳体的一侧,所述壳体内部设置有连续性激光器以及CCD传感器,所述透光防水窗口用于使所述连续性激光器发射的光束射入水中,还用于使所述光束经过水中的散射物质散射后的光射入所述壳体并由所述CCD传感器接收。
【技术特征摘要】
1.一种感知水体散射物质含量变化的装置,包括由透光防水窗口与防水封装组成的防水壳体,所述透光防水窗口设置在所述防水壳体的一侧,所述壳体内部设置有连续性激光器以及CCD传感器,所述透光防水窗口用于使所述连续性激光器发射的光束射入水中,还用于使所述光束经过水中的散射物质散射后的光射入所述壳体并由所述CCD传感器接收。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述CCD传感器的分辨率为a×b,所述CCD传感器显示图像的像素点索引为(i,j),显示图像上各像素点的像素值为p(i,j),与(i,j)相邻的像素点的平均像素值取整后的值为q(i,j),定义M为256×256的矩阵,矩阵M中个元素取值M(I,J)为p+1=I且q+1=J的像素点的个数,I、J分别为像素点的水平索引和垂直索引,所述CCD传感器与处理器连接,所述处理器包括图像转换单元,所述图像转换单元用于通过所述显示图像得到二维熵图,所述二维熵图具有用于表征所述散射物质含量的亮斑,所述亮斑的移动和/或扩散程度能够表征所述散射物质的含量。3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述二维熵图的各个像素点的像素值为K(I,J);所述处理器还包括计算单元,所述计算单元用于执行如下计算:X=E[I|K(I,J)>0]Y=E[J|K(I,J)>0]其中X和Y分别为二维熵亮斑的水平位置参数以及垂直位置参数;D为用于表征所述亮斑的扩散程度的参数;E[I|K(I,J)>0]表示对所有满足条件K(I,J)&...
【专利技术属性】
技术研发人员:张宇,姚金任,王翰韬,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。