一种近180度水体三维体积散射函数测量系统技术方案

一种近180度水体三维体积散射函数测量系统，包括激光发射器、离轴抛物面反射镜、散射体、非球面透镜组、小孔光阑、CMOS偏振敏感相机以及计算机，散射体位于离轴抛物面反射镜的焦点处。入射激光经过离轴抛物面镜背面小孔，穿过反射面，入射到散射体上，散射体的近180度后向散射光经离轴抛物面反射镜反射变换为平行光束，再经过非球面透镜组准直后由CMOS偏振敏感相机接收。根据后向散射角与CMOS像素点位置的对应关系，即可获得水体的不同方位角散射平面上的近180度体积散射函数。本发明专利技术专利所提出的测量系统可以用于测量近180度水体三维体积散射函数。积散射函数。积散射函数。

【技术实现步骤摘要】
一种近180度水体三维体积散射函数测量系统


[0001]本专利技术属于海洋光学领域，具体涉及一种近180度水体三维体积散射函数测量系统及其测量方法。

技术介绍

[0002]海洋水体主要组分包括纯水、可溶盐、悬浮颗粒物以及可溶有机物，因此海洋光学是研究海洋水体的光学参数特性、光在海洋水体组分之间的相互作用、光在海洋水体中的传输规律以及光学现象，属于物理海洋学和光学的交叉学科领域。叶绿素、黄色物质(CDOM)、悬浮颗粒物作为海洋水色三要素，是影响海洋光学性质的重要因素，而在海水中，引起光散射的主要对象就是海水的水分子和海水悬浮颗粒物，海水悬浮颗粒物的光学散射特性能够影响激光在海水中的传输特性。海水光学散射的测量可以用于计算更为准确的海水后向散射系数，可以改善海洋水色遥感的反演模型，提高反演精度。
[0003]体积散射函数(VSF)是水体的一个很重要的固有光学性质(IOPs)，物理意义表示为单位体积内、单位入射辐照度的散射强度；通过体积散射函数可获得水体的所有固有光学特性参数。然而水体的散射测量，尤其是体积散射函数和散射相函数更是国际难题。海本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近180度水体三维体积散射函数测量系统，包括计算机（108），其特征是还包括置于笼式结构中的激光器（101）、离轴抛物面反射镜（102）、非球面透镜组、CMOS偏振敏感相机（107）；所述离轴抛物面反射镜（102）与非球面透镜组和CMOS偏振敏感相机（107）为共轴方向；离轴抛物面反射镜（102）的反射表面（308）是母抛物面（301）的截面，离轴抛物面反射镜（102）的焦点（302）与母抛物面（301）焦点（302）重合，离轴抛物面反射镜光轴（306）与母抛物面光轴（303）平行，离轴抛物面反射镜（102）所采用的离轴角（305）为90
°
；离轴抛物面反射镜（102）背面开有锥形结构的通孔（309），该通孔（309）穿过反射表面（308）而形成小孔（310），通孔（309）的中轴线与母抛物面（301）的焦轴（304）共轴；激光器（101）产生的入射激光通过该通孔（309）入射到位于焦点（302）位置处的散射体（103）；经散射体（103）散射后的近180度后向散射光由离轴抛物面反射镜（102）反射变换为平行散射光（307），再经过非球面透镜组调整束宽后，由CMOS偏振敏感相机（107）接收水体近180度后向散射光信号，并将散射光信号传递至计算机（108）进行处理以获得水体近180度三维体积散射函数。2.根据权利要求1所述的近180度水体三维体积散射函数测量系统，其特征在于所述的CMOS偏振敏感相机（107）的像素为500万；其图像传感器采用了集成的线偏振片阵列（402），线偏振片阵列（402）由偏振方向为0
°
、45
°
、
‑
45
°
和90
°
的四个线偏振片组成，每个像素都分别覆盖四个线偏振片中的一个，像素点可以获取在每个像素处散射光信号的三个偏振参数：强度、线偏振度和方位角。3.根据权利要求1所述的近180度水体三维体积散射函数测量系统，其特征在于所述非球面透镜组由100mm焦距非球面透镜（104）...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘秉义，陈都，唐军武，
申请(专利权)人：青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心，
类型：发明
国别省市：