海洋水气界面对光学成像探测影响的研究

摘要：

利用激光进行主动成像探测正在海洋探测发挥越来越重要的作用.波涛起伏的海面是一个复杂折射系统,能够对跨介质的水下目标光学成像探测产生复杂影响.为了研究海面起伏对光学成像的影响,本文先以Gerstner波为对象从机理上进行了分析,得出只有在大角度入射,也就是光入射到海浪波峰附近的小范围区域中时,海面折射才会对探测产生较大影响.接着本文使用基于Phillips海浪谱的统计波模型建立了模拟海面,并统计了垂直光照条件下入射角,发现绝大多数都是小角度角;然后分析了折射后各点光线的具体偏折情况;最后进行了成像模拟,用结构相似度(SSIM)评价了不同海况下的图像质量.研究结果说明海面起伏对探测的影响较小且对光在各处的削弱均匀,没有呈现与水面对应的复杂情况;图像质量随海况等级的提升而指数下降.

关键词：海洋光学;水下目标探测;海面模拟;统计波模型

所属期刊栏目：51

分类号：P733.3;TN249(海洋基础科学)

资助基金：国家自然科学基金项目No.41405021

在线出版日期：2021-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1314-1320