圖7.壓縮感知數(shù)學(xué)表達(dá)

涉水光學(xué)信息傳輸

涉水光學(xué)設(shè)備完成信息采集后，需要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的信息傳輸以及后端處理。整個(gè)過程中涉及到了水下無線光通信以及涉水光學(xué)影像信息處理。水下無線光通信(Underwater Wireless Optical Communication，UWOC) 是指利用光束作為信息載體，在水下實(shí)現(xiàn)圖像、視頻等大數(shù)據(jù)量信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)募夹g(shù)。相比水聲通信以及水下電磁波通信而言，UWOC系統(tǒng)具有更小的體積，更輕的重量，更低的設(shè)計(jì)成本，以及更強(qiáng)的隱蔽性。借助UWOC技術(shù)，未來可以構(gòu)建空天地海一體化的全光通信網(wǎng)絡(luò)。 

圖8.空天地海一體化光通信網(wǎng)絡(luò)

目前，UWOC的主要研究方向包括水下信號(hào)收發(fā)器件設(shè)計(jì)、水下信道建模、以及水下信道的信號(hào)調(diào)制解調(diào)。未來，智能科學(xué)賦能的信號(hào)調(diào)制解調(diào)，湍流補(bǔ)償，穩(wěn)定跟瞄等技術(shù)將會(huì)在水下光通信系統(tǒng)中發(fā)揮不可或缺的作用。同時(shí)水下光通信也可以和水聲通信，水下電磁波通信等方式進(jìn)行結(jié)合，克服現(xiàn)有技術(shù)通信距離短，穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜水下光傳輸?shù)挠行�性和可靠性�?/p>

涉水光學(xué)信息處理

涉水光學(xué)影像是涉水光學(xué)信息探測的重要信息載體，涉水光學(xué)影像信息處理在涉水微弱暗小目標(biāo)探測識(shí)別、水下安防、涉水生態(tài)監(jiān)測、涉水設(shè)備檢測、涉水軍事偵察等方面具有重要應(yīng)用價(jià)值。 

涉水影像復(fù)原技術(shù)從涉水光學(xué)成像原理出發(fā)，首先建立涉水影像的退化模型，再通過先驗(yàn)信息和前提假設(shè)估計(jì)出影響影像清晰度的干擾因子，并利用反演退化過程，消除干擾因子影響，從而提高影像清晰度。未來如何在不受水下作業(yè)場景和外界條件限制的情況下，特別是在面向水下不同環(huán)境下，設(shè)計(jì)出高魯棒性、強(qiáng)適應(yīng)性和實(shí)時(shí)性的水下影像復(fù)原方法是重要的研究課題。 

圖9.涉水影像復(fù)原技術(shù)