Imageamento ativo de polarização subaquático com saída de vídeo em tempo real

WU Houde ,  

ZHAI Yuzheng ,  

WANG Hongchang ,  

LI Chiyao ,  

GUO Ruiqi ,  

摘要

Nos métodos de imageamento de polarização ativa subaquática, é necessário girar mecanicamente o polarizador antes da câmera para obter imagens de estados de polarização ortogonais, o que impede a saída de vídeo em tempo real com remoção de retrodispersão. Propõe-se um método de imageamento de polarização ativa subaquática com saída de vídeo em tempo real. Primeiramente, a posição de troca da polarização ortogonal é transferida da extremidade da câmera para a extremidade da fonte de luz, mantendo-se o estado de polarização do polarizador do lado da câmera inalterado, e demonstrou-se que essa alteração não afeta o efeito de remoção de retrodispersão; em seguida, foi projetada uma fonte de luz polarizada ortogonal em matriz, composta por dois grupos de LEDs com estados de polarização ortogonais dispostos alternadamente, controlados de forma independente por circuitos de acionamento distintos, eliminando assim a estrutura mecânica de troca do estado de polarização do ponto de vista do hardware; terceiro, foi projetado um dispositivo de controle sincronizado para controlar o estado de polarização da fonte de luz e a captura de imagens pela câmera, realizando a coleta de dados de imagens de estados de polarização ortogonais; finalmente, por meio de um método de processamento de imagem de polarização ativa em pipeline, foi obtida a saída de vídeo em tempo real. Resultados experimentais mostram que este método pode produzir vídeos de remoção de retrodispersão em tempo real e que sua performance na remoção de retrodispersão é próxima ao método mecânico de imageamento de polarização ativa, com desvio inferior a 4%, e a taxa máxima de aumento do valor EME nas imagens pode atingir 17,96 vezes. Este método apresenta vantagens de estrutura simples, baixo custo, taxa de quadros de saída não afetada e diversidade na escolha da câmera, possibilitando ampla aplicação no campo da imageamento subaquático.

关键词

imageamento ativo de polarização;remoção de retrodispersão;fonte de luz polarizada ortogonal em matriz;vídeo em tempo real

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