(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210477421.8 (22)申请日 2022.05.04 (71)申请人 中国科学院长春光学精密机 械与物 理研究所 地址 130000 吉林省长 春市东南湖大路 3888号 (72)发明人 曲宏松　朱鹤骞　陶淑苹　郑亮亮　 张贵祥　 (74)专利代理 机构 长春众邦菁华知识产权代理 有限公司 2 2214 专利代理师 李青 (51)Int.Cl. G01N 21/21(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 抑制太阳耀光的海面目标自适应偏振探测 装置及其方法 (57)摘要 抑制太阳耀光的海面目标自适应偏振探测 装置及其方法涉及光通信技术领域和光传感技 术领域， 解决了利用偏振 方式对海面耀光抑制的 技术相对较少问题。 该装 备包括： 偏振相机、 计算 机、 步进电机、 偏振片、 和数字域TDI ‑CMOS相机； 偏振相机检测海面目标反射的部分偏振光， 将带 有部分偏振光的角度和强度的原始图像发送到 计算机内， 通过计算机计算得到海面目标反射光 的主偏振方向， 由计算机对步进电机的控制， 使 安装在数字域TDI ‑CMOS相机上的偏振片与海面 目标反射光线的主偏振方向垂直， 数字域TDI ‑ CMOS相机采集海面目标的偏振图像， 并对图像进 行处理。 本发 明能够明显减弱太阳耀光对图像的 影响； 结构紧凑， 使用简单； 复原方法简单； 易于 加工， 利于产业 化。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 114720388 A 2022.07.08 CN 114720388 A 1.一种抑制太阳耀光的海面目标自适应偏振探测装置， 其特征在于， 该装备包括： 偏振 相机、 计算机、 步进电机、 偏振片、 和数字域TDI ‑CMOS相机； 偏振相机检测海面目标反射的部 分偏振光， 将带有所述部分偏振光的角度和强度的原始图像发送到所述计算机内， 通过所 述计算机计算得到所述海面 目标反射光的主偏振方向， 由所述计算机对步进电机的控制， 使安装在所述数字域TDI ‑CMOS相机上的偏振片与海面目标反射光线的主偏振方向垂 直， 所 述数字域TDI ‑CMOS相机采集所述海面目标的偏振图像， 并对所述图像进行处 理。 2.根据权利要求1所述的一种抑制太阳耀光的海面目标自适应偏振探测装置， 其特征 在于， 在所述偏振相机上依次设置传感器的像素阵列、 微偏振片阵列和微透 镜阵列。 3.根据要求2所述的一种抑制太阳耀光的海面目标自适应偏振探测装置， 其特征在于， 所述微偏振片阵列由多个2x2的偏振光滤光片块组成， 每个2x2偏振光滤光片块内部的4个 像元级偏振光滤光片的偏振方向分别为0 °、 45°、 90°、 和135°。 4.根据权利要求3所述的一种抑制太阳耀光的海面目标自适应偏振探测装置， 其特征 在于， 每个所述像元分别对应一个所述像元级偏振光滤光片， 每相 邻2x2个像素都有四个不 同角度的纳米级偏振光滤光片。 5.根据权利要求3所述的一种抑制太阳耀光的海面目标自适应偏振探测装置， 其特征 在于， 所述传感器像素阵列的一个像素对应一个2x2的偏振光滤光片块； 所述微透镜阵列的 一个微透 镜对应一个2x2的偏振光滤光片块。 6.根据权利要求1所述的一种抑制太阳耀光的海面目标自适应偏振探测装置， 其特征 在于， 所述偏振片的标定方向为0 °。 7.根据权利要求1所述的一种抑制太阳耀光的海面目标自适应偏振探测装置， 其特征 在于， 所述偏振图像的分辨 率是原始图像四分之一。 8.基于权利要求1 ‑7任一项所述的一种抑制太阳耀光的海面目标自适应偏振探测装置 的探测方法， 其特 征在于， 所述探测方法包括如下步骤： 步骤一： 利用偏振相机获取海面目标 带有偏振信息的原 始图像； 步骤二： 计算机实时接收步骤一所述的带有偏振信息的原始图像， 所述原始图像为4幅 不同偏振角度的图像； 所述计算机通过同一时刻的4幅图像计算海面反射光的主偏振方向， 获取其抑制耀光的偏振角度； 步骤三： 所述计算机通过控制步进电机带动偏振片的旋转到与海面反射光主偏振方向 相垂直的方向； 步骤四： 将所述偏振片安装在数字域TDI ‑CMOS相机上， 所述数字域TDI ‑CMOS相机采集 所述海面 目标多帧图像， 对每一帧图像进行微处理， 将不同帧数 的相同像素位置最小强度 值提取出来， 通过每一帧相同位置的最小强度值提取出来并乘以相 机采集帧数， 形成实时 抑制海面耀光后的图像。 9.根据权利要求8所述的探测方法， 其特 征在于， 每 个像素点位置的强度为： Amin(x,y)＝mi n{A1(x,y),A2(x,y)......An(x,y)}*n 其中， n为数字域TDI ‑CMOS相机采 集的总帧数， An(x,y)为获得的第n帧图像； 抑制海 面耀 光后的图像A(x,y)：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114720388 A 2其中m和n分别为传感器 像元的行 数和列数， m*n即为像元总数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114720388 A 3