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:

近日,我院光电成像工程中心在水下成像领域取得新进展,该团队在邵晓鹏教授的带领下,组成了以刘飞博士为首的水下成像研究小组。此次水下成像的研究进展主要为高浑浊度水体中的成像技术,这是该团队首次将研究重点聚焦于高浑浊度水体成像,自然界中该类水体由于含有种类各异、高密度的悬浮粒子,严重阻碍光线在水体中的传播,大幅削弱成像设备在水下的正常工作能力。正由于存在这些明显且艰巨的困难,国内外在该领域的研究寥寥无几。

图1自然界中的高浑浊度水体

该团队本次通过偏振成像的方式为该类水体中的成像提供了新思路,通过充分挖掘该类水体成像过程中背景光和目标光之间微弱的偏振特性差异,并综合利用波长选择原理将上述偏振特性差异进行一定程度的放大,最终成功解译目标信息,实现高浑浊度水体成像。该技术着眼于现实需求,旨在为船难事故中的水下搜救工作提供帮助,近年来频繁发生的几起船难事故,如“重庆东方之星号” “韩国世越号”“泰国凤凰号”等,均造成了严重的生命财产损失,其中一个重要的原因便在于事发水域水体浑浊,搜救人员在水下的可见距离不超过20cm无法有效判断遇难者位置,搜救工作屡屡陷入僵局。因此,该技术在高浑浊度水体成像中的进展对水下搜救领域具有重大研究意义和潜在的应用价值。

图2水下偏振成像原理

图3部分成像结果随水体浑浊度的变化情况,上:传统成像;下:偏振成像

目前,该研究成果已于2018年10月4日正式发表于OSA旗下国际顶级期刊OPTICS LETTERS中,题为“Deeply seeing through highly turbid water by active polarization imaging”(文章链接:https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-43-20-4903,文章附加材料链接:https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-43-20-903#articleSupplMat)。 此外,在2018年OSA Frontier in Optics光学前沿国际会议中,该研究也获得了来自国内外同行的广泛认可。

图4 OPTICS LETTERS已发表文章首页

图5该研究吸引了各国同行的认可和关注

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