不同水质下光学偏振对距离选通成像目标识别距离的影响分析

水下光学成像技术对于海底资源勘测、海洋生态监测、水下搜索救援、水下考古等应用具有重要意义.相比传统水下摄像机,距离选通成像技术可以过滤选通切片外的后向散射噪声和环境背景噪声,实现高质量水下成像,但是在浑浊水体中仍然会受切片内后向散射噪声影响,导致成像距离缩短.对此,开展了光学偏振与距离选通成像结合的水下偏振选通成像技术研究,利用后向散射光良好的保偏性去除选通切片范围内的后向散射噪声,提升目标识别距离.通过理论仿真和实验研究,对比分析了不同水质下距离选通成像和偏振选通成像目标识别距离的差异.发现存在临界衰减系数c0:当水体衰减系数小于等于c0 时,光学偏振对于提升距离选通成像工作距离无效果;当水体衰减系数大于c0 时,偏振可提升距离选通成像工作距离.实验中还发现,目标反射率会影响临界衰减系数.该研究有利于不同水质下距离选通成像的优化应用.