用于水下光譜成像的水下寬譜光源的研究.pdf

1、隨著全球資源短缺、環(huán)境惡化等問題日趨嚴重，各國都將目光投向海洋。我國在“十二五”期間明確將建設(shè)“數(shù)字海洋”作為重點任務(wù)之一，海洋研究成為一個熱點。
　　水下光譜成像技術(shù)觀測物體快速直觀，在海底目標(biāo)的高效探測和識別方面具有重大應(yīng)用前景，而水體對光的衰減特性成為其發(fā)展的瓶頸。本文旨在針對水下光譜成像技術(shù)需求，研究、設(shè)計一款水下寬譜光源，彌補光在水下衰減特性對光譜圖像所造成影響。
　　本文從三方面展開:1.實驗分析、計算水下寬譜光

2、源出射光最小光譜輻照度值;2.光源光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計和外部腔體設(shè)計;3.改進水下光源測試方法，設(shè)計光源測試系統(tǒng)，研究水下光源照明特性，并驗證光源是否滿足水下光譜成像系統(tǒng)需求。
　　本文基于項目組研制的水下光譜成像系統(tǒng)（包括濾色片、相機和鏡頭等），探究系統(tǒng)正常工作時所需最小光譜輻照度，結(jié)合光在水下的衰減特性，分析光源出射光所需最小光譜輻照度值，為光源設(shè)計提供具體指標(biāo)參數(shù)。實驗分析、比較不同光源特性，綜合考慮工況、體積、成本、操作性等因素，

3、擇優(yōu)選擇、研制LED組合光源提供照明，并設(shè)計光源外部腔體，完成水下寬譜光源設(shè)計。設(shè)計、建立水下光源測試系統(tǒng)，獲取光源在水下不同空間點的光譜輻照度值，探究光源出射光光譜輻照度隨水下照明距離變化規(guī)律和空間分布情況;進行水下光譜成像實驗，結(jié)果證明水下寬譜光源基本符合設(shè)計要求;且彩色成像實驗表明水下寬譜光源在水下色彩再現(xiàn)方面性能優(yōu)于一般水下光源。
　　本文創(chuàng)新點在于以光源出射光光譜輻照度入手，從光譜波段能量分布層面設(shè)計水下寬譜光源，為光源