使用穆勒矩阵成像进行潜水观测窗口的爬行监控
Haibo Tu1,2, Xingying Bu2, Ran Liao2
1Department of Physics, Yangtze University, Jingzhou 434100, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|July 14, 2023
概括
这项研究引入了一种新的方法,用于使用双DoFP极化摄像头监测潜水式观测窗口的爬行. 该技术有效量化了压力下的变形,提高了安全评估.
科学领域:
- 光学工程是指光学工程.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 在水下静态压力下,有人驾驶的潜水式观测窗口面临着由于挤出和爬行变形而导致的安全风险.
- 目前的变形评估方法缺乏实时,非接触能力,阻碍了及时的安全评估.
- 精确监测窗口变形对于确保潜水器运行安全和光学性能至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证实时非接触式方法,用于监测潜水式观测窗口中的爬行变形.
- 评估基于偏振的技术在描述压力下的窗户材料行为的有效性.
- 建立深海勘探车辆先进安全监测系统的基础.
主要方法:
- 设计了一个概念设置,利用波板旋转和对焦平面 (DoFP) 极化摄像头的双分割.
- 观察窗口样本的穆勒矩阵图像是在不同压力和持续时间下获得的.
- 使用穆勒矩阵转换 (MMT) 和穆勒矩阵极性分解 (MMPD) 提取特征参数 (t1, R, r, R', ψ, A, D).
主要成果:
- 提取的参数有效地描述了不同压力级别的观察窗口爬行,通过有限元分析模拟验证.
- 该研究表明,极化成像能够检测和量化微妙的材料变形.
- 开发的方法显示了实时,非接触式爬行物监测的潜力.
结论:
- 拟议的基于偏振的方法为实时,无接触的潜水观察窗口爬行监测提供了一个有希望的解决方案.
- 这种技术可以大大提高载人潜水器的安全性和可靠性.
- 进一步发展可能会导致在极端环境中持续进行结构健康监测的综合系统.
