短相干照明与偏振相结合的水下远距离成像

摘要

随着透明海洋战略的提出,低成本的凝视成像装备在水下光学成像中独具优势.然而,后向散射和成像目标难以分离,远距离凝视成像极为困难.更为严重的是,在采集到有效目标图像之前,过强的后向散射噪声已经使图像提前饱和,无法进行后续处理.本文提出了短相干照明与偏振成像相结合的水下远距离成像方法,利用短相干光源照明简化后向散射与成像目标的分离过程,同时,采用偏振技术有效抑制后向散射,防止图像提前饱和,保障目标图像的有效采集.为此,搭建了大型水下光学成像实验平台,并对22 m的远距离水下目标进行了成像试验研究.试验结果表明,该复合成像方法获得的图像信噪比由0.50 dB提高到13.57 dB,设备的抗提前饱和能力提高了1.42倍,优于传统的偏振成像,可以为大范围水下光学监控提供技术支撑.