隨著工業(yè)化發(fā)展,原油水面泄露事故偶有發(fā)生,針對水面原油泄漏的高效檢測手段成為有待解決問題。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,通過對所測得的信號的龐佳球軌跡即可實現(xiàn)對水面溢油的檢測,所以全
斯托克斯偏振成像成為水面溢油的一個有效方法。
全斯托克斯偏振成像方法主要有分幅偏振成像和分時偏振成像兩種成像方式。
分幅偏振成像是在相機前安裝定制偏振片陣列使得相機測出每一區(qū)域的所有斯托克斯分量,從而實現(xiàn)全斯托克斯偏振成像。分時成像
中,則是需要在相機前加裝一個偏振調(diào)制器,從而使得相位可以隨時間周期性變化,再配合后端鎖相放大器等解調(diào)工具從而實時的得到
斯托克斯各分量。
在前端調(diào)制中,多種器件可以用于偏振調(diào)制,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),pem光彈調(diào)制器(美國hinds instruments)。其中光彈調(diào)制器因為其各向同性,無自然雙折射影響,大孔徑,大容忍
角等特點,成為偏振成像的調(diào)制器件。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)難點是,由于光彈調(diào)制器的調(diào)制頻率(40-60khz)與相機采樣頻率(30-100hz)存在比較大的差別,
所以同步和計算是這個技術(shù)的核心。
一些已經(jīng)發(fā)表的關(guān)于利用偏振成像進行油膜檢測的文獻如下:
1,水面溢油可見/近紅外偏振光檢測方法研究。王峰,楊錦宏,李小明,葉振良,激光與光電子學(xué)進展,49,051202(2012)
2,基于偏振信息的遙感圖像大氣散射校正[j].葉 松,方勇華,孫曉兵 等.光學(xué)學(xué)報,2007,27(6):999~1003
3,一種基于偏振特性的水面溢油檢測方法[j].王 峰,楊錦宏,葉振良 等.紅外技術(shù),2011,33(7):552~557
4,差分偏振ftir光譜法探測水面溢油污染的模型分析。袁越明,熊偉,方勇華,蘭天鴿,李大成,《紅外與激光工程》,v01.40 no.3
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