一种水下激光成像设备最大衰减长度测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种水下激光成像设备最大衰减长度测量装置，其包括：一试验水槽、一移动导轨、一目标靶安装与方位调节机构、一水下目标观察窗口、一激光测距仪、多个高度可调的脚轮以及一计算机；移动导轨安装在试验水槽纵向的两条长边的上方；靶板安装与方位调节机构跨接在移动导轨上，可在移动导轨上沿试验水槽纵向做水平位移；水下目标观察窗口为透明材质，安装在试验水槽的一端；激光测距仪安装在试验水槽上带有水下目标观察窗口的一端上方；脚轮安装在试验水槽下方；计算机位于水下目标观察窗口前方。本发明专利技术还提供一种水下激光成像设备最大衰减长度测量方法。

Device and method for measuring maximum attenuation length of underwater laser imaging equipment

The invention provides a laser underwater imaging device maximum attenuation length measuring device, which comprises a water tank, a mobile test guide, a target range installation and adjusting mechanism, a underwater target observation window, a laser rangefinder, a height adjustable casters and a guide rail is arranged on the mobile computer; above the two long side flume longitudinal; target plate installation and range adjusting mechanism connected across the mobile rail, to move in the guide rail along the longitudinal horizontal displacement test flume; underwater target observation window is made of transparent material, is installed in the test tank; laser rangefinder mounted with top end of underwater target observation the window in the test tank; casters mounted beneath the flume; computer in underwater target observation window in front of. The invention also provides a method for measuring the maximum attenuation length of an underwater laser imaging apparatus.

【技术实现步骤摘要】
一种水下激光成像设备最大衰减长度测量装置及方法
本专利技术涉及水下激光成像设备最大衰减长度测量
，特别涉及一种水下激光成像设备最大衰减长度测量装置及方法。
技术介绍
鉴于深海资源开发、海洋科研以及水下工程作业的迫切需求，使得水下激光成像技术研究和装备研制成为当前国内外重点研究方向之一。但由于光在水中的衰减以及水中的杂质对光的散射作用，使得水下激光成像的作用距离和成像质量受到影响。研究水下激光成像设备主要技术指标及关键参数的测试和测量，需要搭建相关的试验平台，模拟被测设备的应用环境，测试测量其工作特性。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对水下激光成像设备最大衰减长度测量的不足，搭建一套可模拟水下环境的一种水下激光成像设备最大衰减长度测量装置及方法，用以模拟水下光电成像设备的工作环境，提供水下目标供被测设备成像，对成像质量及最大衰减长度进行测量。本专利技术是这样实现的，一种水下激光成像设备最大衰减长度测量装置，其包括：一试验水槽、一移动导轨、一目标靶安装与方位调节机构、一水下目标观察窗口、一激光测距仪、多个高度可调的脚轮以及一计算机；移动导轨包括两条精密丝杆，安装在试验水槽纵向的两条长边的上方；靶板安装与方位调节机构跨接在移动导轨上，可在移动导轨上沿试验水槽纵向做水平位移；水下目标观察窗口为透明材质，安装在试验水槽的一端；激光测距仪安装在试验水槽上带有水下目标观察窗口的一端上方；脚轮安装在试验水槽下方；计算机位于水下目标观察窗口前方；移动导轨，用于承载目标靶安装与方位调节机构在水平方向上的移动，移动导轨两条轴线水平且互相平行。试验水槽，用于盛放配置好的具有一定水质衰减系数的实验水样本，创造一个模拟的水下环境；靶板安装与方位调节机构为靶板的安装机构并用于调节靶板靶面的方位；激光测距仪，用于测量水下目标观察窗口与靶板安装与方位调节机构之间的距离，并发送到计算机；脚轮，用于带动试验水槽在水平地面上移动，以及固定试验水槽位置，并用于调节试验水槽的水平角度；计算机，用于对被测成像设备的图像进行处理分析。在本专利技术所述的水下激光成像设备最大衰减长度测量装置中，试验水槽四周壁及底部涂覆黑色吸光材料，用于形成一个暗箱环境。在本专利技术所述的水下激光成像设备最大衰减长度测量装置中，目标靶安装与方位调节机构包括调整手柄、带直线轴承的安装支架及目标靶板；目标靶板安装在目标靶安装与方位调节机构的下部，当试验水槽盛满水后，目标靶板完全浸没在其中，用于提供水下成像目标；调整手柄用于旋转使目标靶板沿垂向轴线旋转以改变目标靶板的成像角度，且具有角度锁紧装置；目标靶安装与方位调节机构通过带有直线轴承的安装支架跨接在移动导轨上。在本专利技术所述的水下激光成像设备最大衰减长度测量装置中，水下目标观察窗口采用高透玻璃制作并镀增透膜，并进行密封以防止漏水，水下激光成像设备通过水下目标观察窗口对浸没在试验水槽中的目标靶板成像，水下目标观察窗口安装平面应试验水槽纵向垂直。在本专利技术所述的水下激光成像设备最大衰减长度测量装置中，激光测距仪安装在试验水槽安装有水下目标观察窗口的一端的上方，测距方向瞄准目标靶安装与方位调节机构，用于测量出目标靶板的位置，从而得到被测水下激光成像设备的成像距离，并将成像距离发送到计算机。在本专利技术所述的水下激光成像设备最大衰减长度测量装置中，计算机用于采集被测水下激光成像设备对水下目标靶板所成的图像，并进行分析，确定能分辨的图像极限，计算最大衰减长度。在本专利技术所述的水下激光成像设备最大衰减长度测量装置中，试验水槽底部安装的脚轮为六个，用于承载试验水槽及安装在试验水槽上的其他装置，通过六个脚轮上的高度调节固定装置可以调节试验水槽的水平角度并固定其位置。本专利技术还提供一种使用上述任一项所述的测量装置测量水下激光成像设备最大衰减长度的方法，它包括下述步骤：第一步、调节试验水槽底部各个脚轮，保证各个脚轮均匀受力，且试验水槽处于水平；第二步、检查移动导轨上的丝杆是否清洁无杂物，目标靶安装与方位调节机构在未锁死的情况下是否能够在移动导轨上平滑移动，方位调整手柄是否能够顺利转动；第三步、在目标靶安装于方位调节机构上安装目标靶板；第四步、检查水下目标观察窗口是否清洁透明，以能够从水下目标观察窗口清晰观察试验水槽内部目标；第五步、往试验水槽中注入所需特定衰减系数的水体样本，构成一个模拟的水下环境；第六步、使用被测水下激光成像设备通过水下目标观察窗口对浸没在水中的目标靶板成像，由激光测距仪测量出成像距离，通过计算机中的测量软件对成像质量分析得出被测成像设备在某特定成像环境下的最大衰减长度。在本专利技术所述的水下激光成像设备最大衰减长度测量方法中，通过向试验水槽中的水里添加不同量的添加物改变衰减系数，通过调节目标靶安装与方位调节机构在移动导轨上的位置改变成像距离，通过成像靶板上的不同的靶标图案来改变图像对比度和分辨率，以得到不同环境参数条件下对不同图像的水下激光成像最大衰减长度。本专利技术的水下激光成像设备最大衰减长度测量装置及方法，根据水下激光成像设备的工作特性，采用四周壁及底部涂上黑色吸光材料的试验水槽，向水槽内注满水后以一个有限的小空间模拟实际大空间的水下环境；通过往试验水槽中注入与被模拟环境相同衰减系数的水样本，模拟不同水质条件的水下环境；采用在试验水槽上安装目标靶安装与方位调节机构，让目标靶板浸没在试验水槽中，模拟被水下激光成像设备探测的水下目标；通过调节目标靶板在试验水槽中的方位和位置，可以测试目标靶板在不同方位和不同作用距离下在激光成像设备中的成像质量；通过更换不同分辨率对比度的目标靶，可以测试不同分辨率对比度的目标在激光成像设备中的成像质量；通过在试验水槽的一端设计水下目标观察窗口，便于对试验水槽中目标观察和进行相关的测试。本专利技术是一套全面系统的测量装置，可以模拟不同水参数下的试验环境、不同分辨率对比度的水下目标、不同的目标作用距离和方位等，用于对水下激光成像设备进行成像质量及最大衰减长度等参数的测量。附图说明参照相应附图，结合优选实施方式，本专利技术的其他目的、细节、特征和优势将变得更为清楚，所述实施例仅为例示性介绍并无限制的意图，其中：图1为测量装置组成正视图；图2为测量装置组成俯视图；图3为目标靶安装与方位调节机构第一组成图；图4为目标靶安装与方位调节机构第二组成图；1－试验水槽，2－移动导轨，3－目标靶安装与方位调节机构，3.1-调整手柄，3.2-带直线轴承的安装支架，3.3-目标靶板，4－水下目标观察窗口，5－激光测距仪，6－脚轮，7－计算机。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。实施例1：是本专利技术的一个基本实施例。如图1所示，一种模拟水下环境的实验装置它包括一个试验水槽1，用于容纳特定衰减系数的水体；一个移动导轨2，安装在试验水槽1纵向的两条长边的上方；一个靶板安装与方位调节机构3，它包括调整手柄3.1、带直线轴承的安装支架3.2及目标靶板3.3；靶板安装与方位调节机构3通过安装支架3.2跨接在移动导轨2上，可以在移动导轨2上沿试验水槽1纵向做水平位移，调整手柄3.1用于调节及锁紧目标靶板3.3的方位；一个水下目标观察窗口4，安装在试验水槽1的一端；一个激光测距仪5，安本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下激光成像设备最大衰减长度测量装置，其特征在于，其包括：一试验水槽、一移动导轨、一目标靶安装与方位调节机构、一水下目标观察窗口、一激光测距仪、多个高度可调的脚轮以及一计算机；移动导轨安装在试验水槽纵向的两条长边的上方；靶板安装与方位调节机构跨接在移动导轨上，可在移动导轨上沿试验水槽纵向做水平位移；水下目标观察窗口为透明材质，安装在试验水槽的一端；激光测距仪安装在试验水槽上带有水下目标观察窗口的一端上方；脚轮安装在试验水槽下方；计算机位于水下目标观察窗口前方；移动导轨，用于承载目标靶安装与方位调节机构在水平方向上的移动，移动导轨两条轴线水平且互相平行；试验水槽，用于盛放配置好的具有一定水质衰减系数的实验水样本，创造一个模拟的水下环境；靶板安装与方位调节机构为靶板的安装机构并用于调节靶板靶面的方位；激光测距仪，用于测量水下目标观察窗口与靶板安装与方位调节机构之间的距离，并发送到计算机；脚轮，用于带动试验水槽在水平地面上移动，以及固定试验水槽位置，并用于调节试验水槽的水平角度；计算机，用于对被测成像设备的图像进行处理分析。

【技术特征摘要】
1.一种水下激光成像设备最大衰减长度测量装置，其特征在于，其包括：一试验水槽、一移动导轨、一目标靶安装与方位调节机构、一水下目标观察窗口、一激光测距仪、多个高度可调的脚轮以及一计算机；移动导轨安装在试验水槽纵向的两条长边的上方；靶板安装与方位调节机构跨接在移动导轨上，可在移动导轨上沿试验水槽纵向做水平位移；水下目标观察窗口为透明材质，安装在试验水槽的一端；激光测距仪安装在试验水槽上带有水下目标观察窗口的一端上方；脚轮安装在试验水槽下方；计算机位于水下目标观察窗口前方；移动导轨，用于承载目标靶安装与方位调节机构在水平方向上的移动，移动导轨两条轴线水平且互相平行；试验水槽，用于盛放配置好的具有一定水质衰减系数的实验水样本，创造一个模拟的水下环境；靶板安装与方位调节机构为靶板的安装机构并用于调节靶板靶面的方位；激光测距仪，用于测量水下目标观察窗口与靶板安装与方位调节机构之间的距离，并发送到计算机；脚轮，用于带动试验水槽在水平地面上移动，以及固定试验水槽位置，并用于调节试验水槽的水平角度；计算机，用于对被测成像设备的图像进行处理分析。2.如权利要求1所述的水下激光成像设备最大衰减长度测量装置，其特征在于，试验水槽四周壁及底部涂覆黑色吸光材料，用于形成一个暗箱环境。3.如权利要求1所述的水下激光成像设备最大衰减长度测量装置，其特征在于，目标靶安装与方位调节机构包括调整手柄、带直线轴承的安装支架及目标靶板；目标靶板安装在目标靶安装与方位调节机构的下部，当试验水槽盛满水后，目标靶板完全浸没在其中，用于提供水下成像目标；调整手柄用于旋转使目标靶板沿垂向轴线旋转以改变目标靶板的成像角度，且具有角度锁紧装置；目标靶安装与方位调节机构通过带有直线轴承的安装支架跨接在移动导轨上。4.如权利要求1所述的水下激光成像设备最大衰减长度测量装置，其特征在于，水下目标观察窗口采用高透玻璃制作并镀增透膜，并进行密封以防止漏水，水下激光成像设备通过水下目标观察窗口对浸没在试验水槽中的目标靶板成像，水下目标观察窗口安装平面应试验水槽纵向...

【专利技术属性】
技术研发人员：段志姣，王宇，肖恒兵，唐耿彪，徐列群，
申请(专利权)人：华中光电技术研究所中国船舶重工集团公司第七一七研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42