CN108398844A - 可拍摄浑浊水体中浮游生物剪影的水下背影成像系统 - Google Patents

可拍摄浑浊水体中浮游生物剪影的水下背影成像系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108398844A
CN108398844A CN201810385790.8A CN201810385790A CN108398844A CN 108398844 A CN108398844 A CN 108398844A CN 201810385790 A CN201810385790 A CN 201810385790A CN 108398844 A CN108398844 A CN 108398844A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water body
viewed
outline
planoconvex spotlight
underwater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810385790.8A
Other languages
English (en)
Inventor
宋宏
唐智圆
刘昭赫
王娜
吴超鹏
黄慧
王杭州
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN201810385790.8A priority Critical patent/CN108398844A/zh
Publication of CN108398844A publication Critical patent/CN108398844A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00—Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B15/02—Illuminating scene
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0009—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only
    • G02B19/0014—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only at least one surface having optical power
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0061—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

本发明提供一种可拍摄浑浊水体中浮游生物剪影的水下背影成像系统，包括在光轴上依次排布的光源、聚光器、第一平凸透镜、第二平凸透镜和相机，第一平凸透镜和第二平凸透镜的平面侧面对面布置。本发明主要是针对浑浊度较高的水体环境；利用背影成像原理(即光源与相机在被摄物体的两侧)，将杂质光散射，可以拍摄到浑浊水体中浮游生物清晰的剪影。

Description

可拍摄浑浊水体中浮游生物剪影的水下背影成像系统
技术领域
本发明提供一种成像系统，尤其涉及一种可拍摄浑浊水体中浮游生物剪影的水下背影成像系统。
背景技术
现有的水下成像系统一般采用光源与相机在同一侧的方案来实现成像，在水体清晰的情况下该方案效果良好。而在较为浑浊的水体中(例如入海口),光源与相机在同一侧的普通光学成像方案会因为杂质的存在而使得成像图片模糊。
发明内容
为了克服在浑浊水体中，由于光源与相机在同侧而造成杂质光线进入相机而使成像图像不清晰的问题，本发明提出一种可拍摄浑浊水体中浮游生物剪影的水下背影成像系统，主要是针对浑浊度较高的水体环境；利用背影成像原理(即光源与相机在被摄物体的两侧)，将杂质光散射，可以拍摄到浑浊水体中浮游生物清晰的剪影。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可拍摄浑浊水体中浮游生物剪影的水下背影成像系统，包括在光轴上依次排布的光源、聚光器、第一平凸透镜、第二平凸透镜和相机，第一平凸透镜和第二平凸透镜的平面侧面对面布置。
进一步的，所述光源采用5W 455nm波长LED光源。
进一步的，所述相机采用景深20+CM，2430万像素。
进一步的，所述聚光器为旋转抛面形，用于汇聚光线。
进一步的，所述第一平凸透镜和第二平凸透镜焦距均为15cm，半径为5cm。
本发明的有益效果是：首先实现了浑浊水体中拍摄到清晰的浮游生物剪影，其次该背影成像系统具有高景深(20+CM)，远心图像(不受物体与透镜的距离影响的放大级别)以及所拍摄的浮游生物的内部结构具有非常尖锐的轮廓。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图中：光源1、聚光器2、第一平凸透镜3、第二平凸透镜4、相机5、水槽6、目标成像物体7、杂质8。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1所示，该实验室系统包括在光轴上依次排布的光源1、聚光器2、第一平凸透镜3、第二平凸透镜4、相机5，对于光源，本发明使用LED技术，采用5W 455nm(蓝色)
波长LED光源1；所述聚光器2为旋转抛面形，用于汇聚光线；所述第一平凸透镜3和第二平凸透镜4焦距均为15cm，半径为5cm；所述相机5采用景深20+CM，2430万像素。第一平凸透镜3和第二平凸透镜4的平面侧面对面布置，水槽6放置于第一平凸透镜3和第二平凸透镜4之间，光源1发出的光线通过聚光器2汇聚光线，然后透过第一平凸透镜3，产生通过采样水体积的准直光束。平行光线在盛有浑浊水体的水槽6中，遇到杂质8光线散射，因而不进入相机5。相对杂质8而言，目标成像物体7因为体积较大，所以光线无法形成散射。一旦准直光束通过第二平凸透镜4，它就会在相机5镜头之前重新聚焦，形成清晰的目标物体的剪影图。
背影照明技术使得该系统在光强度方面十分经济，因为进入采样体积的几乎所有的光都通过照相机传感器。由于该系统不需要大量的光，所以该LED适用于在相对不受干扰的环境中观察浮游生物。这种照明方案给出了非常好的轮廓和对比的小型透明生物(如浮游动物)的图像。因为光线被引导到成像传感器并且不会散射出实际拍摄的被摄物体的强度。该照明方案使得该系统是一个远心的光学系统，意味着放大倍数与照相机到样本的距离无关，从而提供准确测量成像体积内的浮游动物尺寸的机会。

Claims (5)

1.一种可拍摄浑浊水体中浮游生物剪影的水下背影成像系统，其特征在于，包括在光轴上依次排布的光源、聚光器、第一平凸透镜、第二平凸透镜和相机，第一平凸透镜和第二平凸透镜的平面侧面对面布置。
2.根据权利1要求所述的可拍摄浑浊水体中浮游生物剪影的水下背影成像系统，其特征在于，所述光源采用5W 455nm波长LED光源。
3.根据权利1要求所述的可拍摄浑浊水体中浮游生物剪影的水下背影成像系统，其特征在于，所述相机采用景深20+CM，2430万像素。
4.根据权利1要求所述的可拍摄浑浊水体中浮游生物剪影的水下背影成像系统，其特征在于，所述聚光器为旋转抛面形，用于汇聚光线。
5.根据权利1要求所述的可拍摄浑浊水体中浮游生物剪影的水下背影成像系统，其特征在于，所述第一平凸透镜和第二平凸透镜焦距均为15cm，半径为5cm。
CN201810385790.8A 2018-04-26 2018-04-26 可拍摄浑浊水体中浮游生物剪影的水下背影成像系统 Pending CN108398844A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810385790.8A CN108398844A (zh) 2018-04-26 2018-04-26 可拍摄浑浊水体中浮游生物剪影的水下背影成像系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810385790.8A CN108398844A (zh) 2018-04-26 2018-04-26 可拍摄浑浊水体中浮游生物剪影的水下背影成像系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108398844A true CN108398844A (zh) 2018-08-14

Family

ID=63100571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810385790.8A Pending CN108398844A (zh) 2018-04-26 2018-04-26 可拍摄浑浊水体中浮游生物剪影的水下背影成像系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108398844A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022188059A1 (zh) * 2021-03-10 2022-09-15 中国科学院深圳先进技术研究院 一种浮游生物趋光性检测装置及分析方法
CN115242951A (zh) * 2022-07-27 2022-10-25 国家海洋环境监测中心 一种基于图像扫描系统的浮游动物快速检测方法
CN115656175A (zh) * 2022-12-09 2023-01-31 海南浙江大学研究院 一种背光成像的浮游生物监测系统及数据处理方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005010549A (ja) * 2003-06-20 2005-01-13 Noriji Ooishi 立体像撮影装置と表示装置
WO2008103697A2 (en) * 2007-02-20 2008-08-28 University Of Miami Marine imaging system
US20130301265A1 (en) * 2011-01-24 2013-11-14 Guangzhou Yajiang Photoelectric Equipment Co., Ltd Led condensing system and method with a plurality of leds, and its application in imaging system
CN105572880A (zh) * 2016-03-23 2016-05-11 山东大学 一种用于近红外光谱感知节点的入射光学系统及其工作方法
CN206724885U (zh) * 2017-03-14 2017-12-08 苏州科技大学 一种测量微小透明物体的装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005010549A (ja) * 2003-06-20 2005-01-13 Noriji Ooishi 立体像撮影装置と表示装置
WO2008103697A2 (en) * 2007-02-20 2008-08-28 University Of Miami Marine imaging system
US20130301265A1 (en) * 2011-01-24 2013-11-14 Guangzhou Yajiang Photoelectric Equipment Co., Ltd Led condensing system and method with a plurality of leds, and its application in imaging system
CN105572880A (zh) * 2016-03-23 2016-05-11 山东大学 一种用于近红外光谱感知节点的入射光学系统及其工作方法
CN206724885U (zh) * 2017-03-14 2017-12-08 苏州科技大学 一种测量微小透明物体的装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022188059A1 (zh) * 2021-03-10 2022-09-15 中国科学院深圳先进技术研究院 一种浮游生物趋光性检测装置及分析方法
CN115242951A (zh) * 2022-07-27 2022-10-25 国家海洋环境监测中心 一种基于图像扫描系统的浮游动物快速检测方法
CN115656175A (zh) * 2022-12-09 2023-01-31 海南浙江大学研究院 一种背光成像的浮游生物监测系统及数据处理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108398844A (zh) 可拍摄浑浊水体中浮游生物剪影的水下背影成像系统
CN103674685B (zh) 一种岩石爆破超动态应变场监测及分析系统
US9217665B2 (en) Viewing-angle imaging using lenslet array
CN105424558A (zh) 一种采用蓝光背光照明的燃烧颗粒多参数测量装置及方法
KR101317947B1 (ko) 실린더 검사장치
CN203249870U (zh) 用于荧光检测器的成像辅助调节焦距和位置系统
MX2007006530A (es) Colector de imagen digital para sistemas de rayos x.
CN101959080A (zh) 相机模块检查装置及方法
JP2015230444A (ja) 撮像装置
TW200708763A (en) LED light concentrating system using imaging method
CN208126074U (zh) 一种可拍摄浑浊水体中浮游生物剪影的水下背影成像系统
KR101232947B1 (ko) 자동광학검사에 사용되는 조명시스템 및 상기 조명시스템과 영상생성시스템과의 조립구조
JP2021096112A (ja) 透明体の検査装置
Wu et al. Fast measurement of automotive headlamps based on high dynamic range imaging
RU2015111169A (ru) Устройство для инспектирования предметов
CN114607982A (zh) 一种水下激光照明灯
Wu et al. Real-time generation of underwater de-backscattering videos using the arrayed orthogonal polarization light source and active polarization imaging
RU2017113461A (ru) Освещение при сканировании для цифровой патологии
CN208984546U (zh) 一种基于光参量放大的光学元件损伤检测装置
CN208143394U (zh) 一种高精度大气颗粒物监测扫描偏振激光雷达取证系统
JP5029908B2 (ja) フルネルレンズを用いた面照明装置
JP2022111555A (ja) 撮影装置、及び構造物検査システム
CN103838059A (zh) 一种现场足迹的拍照方式
CN207407909U (zh) 紧凑型均匀照明光学系统
CN103926696B (zh) 一种用于背光的高亮均匀线形光源装置及应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180814