【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机视觉和光学工程领域，尤其涉及基于偏振光场的水下图像获取系统及方法。
技术介绍
1、自然光进入水下之后，会和水中的粒子互相作用，水中所包含的成分以及水体的浑浊度、背景环境都会对目标物在水下浑浊介质中的成像效果产生影响。海水中存在大量的有机物和无机物，悬浮在水中的泥沙等粒子会对光产生散射和吸收的作用，光波能量发生严重衰减，部分光线传播方向发生改变产生，使得光线无法到达光学成像系统或者背景散射光进入光学成像系统，从而导致水下光学成像过程中成像质量发生改变，图像对比度和分辨率降低以及图像变模糊，无法提取水下场景目标的有效特征信息，严重影响水下目标的识别分析。
2、分析水体对光波的吸收和散射特性可知，通过提高传统光电探测技术来提高成像质量的难度较大且成像探测距离有限。自然光在进入大气层以前是无偏振的，但在进入大气层之后，受到大气层中的各种悬浮粒子、气体分子等的影响，发生散射，从而形成了偏振光。水体环境与大气环境相似，含有较多的悬浮颗粒与水体粒子，对进入水体环境中的光波具有散射作用，偏振光由此而生。偏振光由水体中的各...
【技术保护点】
1.基于偏振光场的水下图像获取系统，其特征在于：包括光学透镜组件、偏振组件、用于连接光学透镜和偏振组件的机械连接组件及用于将图像进行配准、融合以获得清晰水下图像的图像处理器；
2.根据权利要求1所述的基于偏振光场的水下图像获取系统，其特征在于：所述的机械连接组件包括依次互相连接的前端透镜固定部件、偏振固定部件、中间连接筒部件、后端镜头转接部件；
3.根据权利要求1所述的基于偏振光场的水下图像获取系统，其特征在于：所述的偏振阵列具有六个不同偏振角度的偏振成像通道和两个具有不同滤波功能的滤波通道，偏振成像通道使每个通道只投射一种偏振态下的成像场景光...
【技术特征摘要】
1.基于偏振光场的水下图像获取系统，其特征在于：包括光学透镜组件、偏振组件、用于连接光学透镜和偏振组件的机械连接组件及用于将图像进行配准、融合以获得清晰水下图像的图像处理器；
2.根据权利要求1所述的基于偏振光场的水下图像获取系统，其特征在于：所述的机械连接组件包括依次互相连接的前端透镜固定部件、偏振固定部件、中间连接筒部件、后端镜头转接部件；
3.根据权利要求1所述的基于偏振光场的水下图像获取系统，其特征在于：所述的偏振阵列具有六个不同偏振角度的偏振成像通道和两个具有不同滤波功能的滤波通道，偏振成像通道使每个通道只投射一种偏振态下的成像场景光强，则在每个通道所对应的传感器区域上均能接收到同一目标场景下的不同偏振态的偏振图像。
4.根据权利要求3所述的基于偏振光场的水下图像获取系统，其特征在于：所述的偏振阵列包括多个偏振元器件与成像探测器；偏振元器件中四个为孔径是线偏振成像通道的线偏振片，两个为孔径是圆偏振成像通道的圆偏振片，两个为滤波片，一个为平板玻璃；成像探测器前端分别放置对应偏振态的偏振片、滤波片和平板玻璃。
5.根据权利要求4所述的基于偏振光场的水下图像获取系统，其特征在于：四个线偏振片的偏振角度旋转到与光轴的夹角分别为0°、45°、90°、135°，两个圆偏振为45°+1/4波片、-45°+1/4波片，两个滤波片分别为绿光滤波片和蓝光滤波片。
6.根据权利要求1所述的基于偏振光场的水下图像获取系统，其特征在于：图像处理器基于无监督学习和注意力机制引导的端到端网络模型对图像进行处理，从而将偏振和光强图像进行融合；端到端网络模型设有特征提取模块、特征融合模块和图像重建模块；特征提取模块融入注意力机制，构造相关的损失函数和权重参数。
【专利技术属性】
技术研发人员：胡凯，卢志飞，谢龙，李渊，徐蓓蓓，张引贤，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司舟山供电公司，
类型：发明
国别省市：
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