發(fā)布時間：2021-04-04 12:30

　　我國海域遼闊,油氣資源豐富,水下石油管線大部分在大陸架渾水區(qū)。20世紀(jì)應(yīng)用于水下的普通照明光和激光都屬于均勻光照明,它們在近距離范圍內(nèi)照射,散射粒子會產(chǎn)生嚴(yán)重的后向散射噪聲,影響了圖像清晰度,限制了探測距離。因此發(fā)展渾水中的觀察技術(shù),已經(jīng)成為海洋開發(fā)技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)之一。目前國內(nèi)外在解決水下觀察問題時采用激光水下成像技術(shù),為了消除散射光的背景噪聲,以提高成像距離和成像質(zhì)量,一般采用散射光依靠時間分離的距離選通和散射光依靠空間分離的同步掃描的兩種基本方法。雖然在一定程度上有效的減小了后向散射光的影響,但是存在盲區(qū)大、景深小及設(shè)備體積、重量、耗電量大的缺點。而最新提出的非均勻光場理論及集束光源水下目標(biāo)圖像探測系統(tǒng)能夠在水下有效的降低后向散射光的影響,提高成像距離和效果。本文基于光在水下的傳輸特性以及非均勻光場理論進一步探討在高渾濁度的水質(zhì)條件下,采用不同波長的集束光源進行照明,對系統(tǒng)成像效果和作用距離的影響,通過理論計算和水池實驗表明,在渾濁水質(zhì)下,各種集束光的探測距離差別不大,因此該水質(zhì)對光的散射效應(yīng)遠遠大于吸收效應(yīng),光源的波長對成像效果影響不大。這對今后集束光源進行渾濁水下探測時系統(tǒng)光... 

【文章來源】：中國海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

蒸餾水在可見光譜區(qū)域中的體積衰減系數(shù)α和衰減長度L

無線電波、紅外、可見光、紫外和X射線在海水中的衰減曲線

4圖1-3 水中光波傳輸衰減曲線考慮一個窄的準(zhǔn)直光束（如平行光線），如果光子被吸收或者被散射到光束以外，則光被衰減或從光束中消失。單色光束的輻照度或照度 E 可用簡單的指數(shù)方程描述：/0 0( )l l LlE l E E e E e α = = = 式（1-1）式中 E (l )為與輻照度為0E 的參考點相距為 l 處的輻照度；α 為體積衰減系數(shù)，它是波長的函數(shù)； L = 1/ α( λ )（衰減長度）；e為自然對數(shù)的底（2.718）。式（1-1）說明吸收和散射的效應(yīng)是等同的，但必須強調(diào)指出，該方程只能用于單色的、非散射的和準(zhǔn)直的光束。體積衰減系數(shù)的單位是長度的倒數(shù)，在米單位制中是 1/米，即米－1，有時用α 的倒數(shù)比較方便

【參考文獻】：
期刊論文
[1]渾水中非均勻光場探測圖像方法[J]. 鄭冰,吉光學(xué),付民.  光子學(xué)報. 2007(10)
[2]集束光水下圖像系統(tǒng)[J]. 鄭冰,展旭卿,付民.  光子學(xué)報. 2007(02)
[3]一種水下激光成像的新方法[J]. 鄭冰,孫驍禾,粟京.  中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2006(01)
[4]機載藍綠激光水下目標(biāo)探測技術(shù)的現(xiàn)狀及前景[J]. 楊華勇,梁永輝.  光機電信息. 2003(12)
[5]距離選通激光主動成像技術(shù)研究進展[J]. 徐效文,郭勁,付有余,周建民.  激光雜志. 2003(05)
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[7]一個新型的水下實況微光高速電視記錄系統(tǒng)[J]. 王忠厚,李自田,李建安,孫傳東,龐其昌,高偉,喬衛(wèi)東.  光子學(xué)報. 2003(08)
[8]激光水下掃描成像系統(tǒng)的圖像修正機理[J]. 石劍琛.  光學(xué)與光電技術(shù). 2003(02)
[9]激光線掃描測量原理及數(shù)據(jù)處理簡介[J]. 陶海燕,劉二莉,楊欽,陳其明.  機械設(shè)計與制造工程. 2002(03)
[10]激光同步掃描三角測距成像系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 唐圣彪,屠大維,程勝.  光電子·激光. 2002(01)

碩士論文
[1]水下激光同軸同步掃描成像系統(tǒng)[D]. 孫驍禾.中國海洋大學(xué) 2005



本文編號：3118034