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我院光电成像工程中心在水下成像领域取得新进展

作者:时间:2018-10-09点击数:

最近,我们的光电成像工程研究所在水下成像领域取得了新的进展。在邵晓鹏教授的领导下,该团队组建了由刘飞博士领导的水下成像研究小组。水下成像的研究进展主要是高浊度水成像技术。这是该团队首次专注于高浊度水成像。在自然界中,这种类型的水含有各种类型的高密度悬浮液。严重阻碍光在水中传播的粒子极大地损害了成像设备在水下正常工作的能力。由于这些明显而艰巨的困难,国内外对该领域的研究很少。

图1高浊度水

该团队通过偏振成像为这种类型的水成像提供了新思路。通过充分利用水体成像过程中背景光与目标光之间的弱偏振特性,综合运用波长选择原理,将上述偏振特性放大到一定程度,最终将目标信息成功解释为实现高浊度水体成像。该技术专注于实际需求,旨在为沉船事故中的水下搜索和救援行动提供帮助。近年来,经常发生多起船舶事故,如“重庆东方之星”,“朝鲜石月”,“泰凤凰号”等,造成了严重的生命财产损失。其中一个重要原因是事故水域中的水是混浊的。搜救人员在水下的可见距离不超过20厘米。受害者的地位无法得到有效判断。搜救工作一再陷入僵局。因此,该技术在高浊度水成像中的应用具有重要的研究意义和在水下搜救领域的潜在应用价值。

图2水下偏振成像原理

图3显示了水的浊度的部分成像结果,顶部:传统成像;降低:偏振成像

目前,研究结果于2018年10月4日在OSA的国际顶级期刊OPTICS LETTERS上正式发布,题为“通过主动极化成像深入观察高度混浊的水”(文章链接:https://www.osapublishing.org/Ol/abstract。 cfm?uri=ol-43-20-4903,文章附材链接:https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-43-20-903#articleSupplMat)。此外,在2018年OSA Frontier in Optics Optical Frontier国际会议上,该研究也得到了国内外同行的广泛认可。

图4 OPTICS LETTERS发表文章主页

图5该研究引起了各国同行的认可和关注

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