針對水面溢油檢測镜会,涌現(xiàn)許多檢測手段檬寂,其中比較高效的還屬于偏振檢測、偏振成像最為有效焰薄。本篇基于偏振態(tài)測量儀、偏振相機(jī)簡要
介紹檢測原理以及相關(guān)應(yīng)用扒袖。
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隨著工業(yè)化發(fā)展,原油水面泄露事故偶有發(fā)生季率,針對水面原油泄漏的高效檢測手段成為有待解決問題野瘦。在偏振光照射的情況下,由于水
面與油面測得的stokes 矢量在邦加球中的軌跡有明顯的區(qū)別飒泻,通過對所測得的信號的龐佳球軌跡即可實(shí)現(xiàn)對水面溢油的檢測鞭光,所以全
斯托克斯偏振成像成為水面溢油的一個(gè)有效方法泞遗。
全斯托克斯偏振成像方法主要有分幅偏振成像和分時(shí)偏振成像兩種成像方式惰许。
分幅偏振成像是在相機(jī)前安裝定制偏振片陣列使得相機(jī)測出每一區(qū)域的所有斯托克斯分量,從而實(shí)現(xiàn)全斯托克斯偏振成像史辙。分時(shí)成像
中,則是需要在相機(jī)前加裝一個(gè)偏振調(diào)制器聊倔,從而使得相位可以隨時(shí)間周期性變化晦毙,再配合后端鎖相放大器等解調(diào)工具從而實(shí)時(shí)的得到
斯托克斯各分量。
在前端調(diào)制中耙蔑,多種器件可以用于偏振調(diào)制见妒,常用的調(diào)制器包括LCVR液晶相位延遲器(美國Meadowlark),EOM電光調(diào)制器(美國
Conoptics)甸陌,PEM光彈調(diào)制器(美國Hinds Instruments)须揣。其中光彈調(diào)制器因?yàn)槠涓飨蛲匝喂桑瑹o自然雙折射影響返敬,大孔徑遂庄,大容忍
角等特點(diǎn),成為偏振成像最理想的調(diào)制器件劲赠。如下是基于光彈調(diào)制器的偏振成像系統(tǒng)。
圖1 基于光彈調(diào)制器搭建偏振成像檢測系統(tǒng)光路圖
這套光彈偏振成像系統(tǒng)的技術(shù)難點(diǎn)是凛澎,由于光彈調(diào)制器的調(diào)制頻率(40-60KHz)與相機(jī)采樣頻率(30-100hz)存在比較大的差別霹肝,
所以同步和計(jì)算是這個(gè)技術(shù)的核心。
一些已經(jīng)發(fā)表的關(guān)于利用偏振成像進(jìn)行油膜檢測的文獻(xiàn)如下:
1塑煎,水面溢油可見/近紅外偏振光檢測方法研究沫换。王峰,楊錦宏讯赏,李小明,葉振良冷尉,激光與光電子學(xué)進(jìn)展漱挎,49,051202(2012)
2雀哨,基于偏振信息的遙感圖像大氣散射校正[J].葉 松磕谅,方勇華雾棺,孫曉兵 等.光學(xué)學(xué)報(bào)膊夹,2007,27(6):999~1003
3放刨,一種基于偏振特性的水面溢油檢測方法[J].王 峰,楊錦宏尸饺,葉振良 等.紅外技術(shù)宏榕,2011,33(7):552~557
4侵佃,差分偏振FTIR光譜法探測水面溢油污染的模型分析。袁越明奠支,熊偉,方勇華倍谜,蘭天鴿迈螟,李大成叉抡,《紅外與激光工程》,V01.40 No.3
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