（華中光電技術(shù)研究所 武漢光電國(guó)家研究中心，湖北 武漢 430223）

引言

從水下透過波浪觀察海面及空中目標(biāo)的方法由美國(guó)Areté公司提出[1]，為水下對(duì)空探測(cè)提供了一種有效的途徑，被稱為虛擬潛望鏡技術(shù)。該技術(shù)可用于水下平臺(tái)對(duì)?？漳繕?biāo)的隱蔽探測(cè)，在軍事上有重要應(yīng)用，潛艇借此可以在不浮出海面的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)海面船只及空中反潛機(jī)的探測(cè)，實(shí)現(xiàn)潛艇上浮避碰及在水下安全深度對(duì)空警戒，極大地增加了潛艇的安全性。

水下對(duì)空成像屬跨介質(zhì)成像，光線經(jīng)過水-空氣界面時(shí)會(huì)發(fā)生折射，且海面常處于動(dòng)態(tài)變化過程中，給水下對(duì)空成像帶來畸變和像差等不利影響。當(dāng)光線從空氣中折射入水后，會(huì)產(chǎn)生色散效應(yīng)，海水吸收和散射會(huì)使能量衰減并帶來圖像模糊，在這些因素的綜合作用下，獲取高質(zhì)量的水下對(duì)空?qǐng)D像十分困難，因此，虛擬潛望鏡技術(shù)至今離實(shí)際應(yīng)用還有一定距離。然而，國(guó)內(nèi)外學(xué)者根據(jù)水下對(duì)空成像的特點(diǎn)，重點(diǎn)從某一方面進(jìn)行研究，仍然取得了重要進(jìn)展。例如，文獻(xiàn)[2]分析了接近水天線目標(biāo)的色散情況，并給出了利用楔形鏡校正色差的具體方法；文獻(xiàn)[3]提出了一種水下對(duì)空成像的光學(xué)計(jì)算模型，利用光線追跡分析波浪對(duì)光線的擾動(dòng)，得到了水下像面照度的分布；文獻(xiàn)[4]中趙文強(qiáng)等研究了水下對(duì)空成像Snell 窗口的光學(xué)問題，解決了水下對(duì)空等效入瞳、波面曲率的等效光學(xué)特性以及天空亮度分布的計(jì)算問題；文獻(xiàn)[5]通過計(jì)算Snell圓域的擴(kuò)展程度對(duì)海面波浪大小進(jìn)行估算；文獻(xiàn)[6]以一維海浪為例，通過定量計(jì)算太陽像的變化來估算海面海情，文獻(xiàn)[7]研究了從空中觀察水底目標(biāo)時(shí)產(chǎn)生的畸變，并給出了一種圖像畸變校正算法，文獻(xiàn)[8]則分析了波浪斜率對(duì)太陽反射光斑的影響，這些工作主要從定量計(jì)算的角度分析波浪對(duì)水下對(duì)空成像的影響，是本文研究的基礎(chǔ)。文獻(xiàn)[9-11]分析了動(dòng)態(tài)波面對(duì)水下圖像重建的影響，提出了水下光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，美國(guó)專利[12]提出了透過波動(dòng)海面成像的方法及系統(tǒng)設(shè)計(jì)，文獻(xiàn)[13-14]主要基于統(tǒng)計(jì)原理，闡述了利用中心法對(duì)水下對(duì)空畸變圖像進(jìn)行復(fù)原處理，文獻(xiàn)[15-16]則重點(diǎn)分析了畸變向量場(chǎng)的幾何變換方法，運(yùn)用波動(dòng)視頻中相鄰兩幅圖像之間的相關(guān)關(guān)系對(duì)圖像進(jìn)行復(fù)原，取得了較好的效果，這些工作也為本文研究提供了有益的借鑒。

本文以海面波形對(duì)水下對(duì)空?qǐng)D像的畸變影響為重點(diǎn)，通過MATLAB 仿真，利用主光線反向追跡獲取水下對(duì)空全景圖像，在假定海浪具有4種典型的三維表達(dá)式（海面平靜、徑向波浪、柱面波浪、二維正弦波浪）的情況下給出了仿真圖像的計(jì)算結(jié)果，為分析水下對(duì)空?qǐng)D像的畸變特性提供了一種有效手段，該仿真方法可適用于具有連續(xù)一階偏導(dǎo)波形的波浪，為研究更復(fù)雜波浪下的水下對(duì)空?qǐng)D像畸變特性奠定了基礎(chǔ)。

1 水下對(duì)空全景成像計(jì)算模型

1.1 水下對(duì)空全景成像系統(tǒng)組成

為簡(jiǎn)化水下對(duì)空成像的計(jì)算過程，可建立如下理想化的成像模型。如圖1為水下對(duì)空成像系統(tǒng)示意圖，系統(tǒng)主要包括水下成像鏡頭和成像靶面，工作時(shí)假定光軸豎直向上。目標(biāo)光線從空中入射到海面上，經(jīng)水-氣界面折射后在水中向下傳輸，直到被水下鏡頭收集并折射到靶面上形成像點(diǎn)。從成像過程來看，應(yīng)將海面及系統(tǒng)上方海水看作水下光學(xué)系統(tǒng)的一部分，且波動(dòng)的海面是一塊動(dòng)態(tài)變化的透鏡，會(huì)使圖像產(chǎn)生動(dòng)態(tài)的畸變。

圖1 水下對(duì)空成像系統(tǒng)示意圖Fig.1 Schematic of water-to-air imaging system

由于光線在水下會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象，因此在海面平靜時(shí)，要實(shí)現(xiàn)對(duì)半球全空域的觀察，水下對(duì)空成像系統(tǒng)的視場(chǎng)至少為97.2°[4]。當(dāng)海面有波浪時(shí)，為了觀察到全空域，則需要適當(dāng)擴(kuò)大觀察視場(chǎng)，在本文中，設(shè)定水下對(duì)空成像視場(chǎng)橫縱兩個(gè)方向的大小均為120°。

1.2 基于反向追跡法的水下對(duì)空成像計(jì)算模型

為使水下對(duì)空成像的計(jì)算簡(jiǎn)潔，假定目標(biāo)處于無窮遠(yuǎn)處的天球之上，而水下對(duì)空成像系統(tǒng)所在區(qū)域的海平面為天球赤道，海面平靜時(shí)光軸與海平面的交點(diǎn)為天球中心，下面分條詳細(xì)描述該計(jì)算模型。

1） 建立坐標(biāo)系

天球坐標(biāo)系：以水下對(duì)空成像系統(tǒng)光軸與海平面交點(diǎn)O為天球中心，當(dāng)?shù)睾Ｆ矫鏋樘烨虺嗟?，豎直向上方向?yàn)樘烨虮睒O方向。不失一般性，設(shè)正東方為赤經(jīng)0°方向（若當(dāng)?shù)貫槟媳眱蓸O，則取0°經(jīng)線方向?yàn)槌嘟?jīng)0°方向），逆時(shí)針為赤經(jīng)正向。設(shè)天球赤道的赤緯為0°，往天球北極方向?yàn)槌嗑曊颉?/p>

水下對(duì)空成像系統(tǒng)坐標(biāo)系：靶面水平放置，光軸豎直向上為z軸正向，正東方為x軸正向，正北方為y軸正向，成像系統(tǒng)的光心為坐標(biāo)原點(diǎn)，由此建立了天球與成像系統(tǒng)之間的坐標(biāo)聯(lián)系。

2） 主光線反向追跡

假定水下對(duì)空成像系統(tǒng)滿足小孔成像模型，且對(duì)成像靶面上的每個(gè)像素點(diǎn)只考慮其主光線的折射路徑，設(shè)入射光線由水下對(duì)空成像系統(tǒng)發(fā)出，其方向矢量由成像系統(tǒng)光心C指向某一像素點(diǎn)p，如圖2。入射光線經(jīng)海面折射后射入空中，折射光線矢量具有赤經(jīng)和赤緯兩個(gè)參量，這對(duì)應(yīng)于天球上的一點(diǎn)，這一點(diǎn)與像素點(diǎn)p正好滿足物像對(duì)應(yīng)關(guān)系。

圖2 靶面像素點(diǎn)的主光線反向追跡示意圖Fig.2 Schematic of main-ray inverse tracing of target surface pixel points

設(shè)成像靶面為正方形，水平放置，E點(diǎn)為靶面中心，像素點(diǎn)p的二維坐標(biāo)為（cx，cy），C點(diǎn)為成像系統(tǒng)光心，CE為焦距f，Cp則為像素點(diǎn)p的主光線的反向追跡，本文把它作為入射光線，Cp的方向矢量為

已知C點(diǎn)空間坐標(biāo)及Cp的空間方向矢量，易得Cp的空間直線方程，設(shè)海面瞬時(shí)波面方程為

求出入射光線Cp與海面的交點(diǎn)(x0,y0)，得到點(diǎn)(x0,y0)處海面的法線方向矢量

根據(jù)Snell定律

在三維空間中計(jì)算出折射光線的方向矢量，得到p點(diǎn)在天球的對(duì)應(yīng)點(diǎn)P。其中i為入射角；r為折射角；n為海水折射率。

3） 建立物像對(duì)應(yīng)關(guān)系

由上可知天球上P點(diǎn)與靶面像素點(diǎn)p為物像共軛關(guān)系，作過E、C、p3點(diǎn)的豎直截面進(jìn)行說明。如圖3，入射光線Cp延長(zhǎng)與海面交于F點(diǎn)，出水后得到折射光線FQ，過O點(diǎn)作FQ的平行線，延長(zhǎng)后與天球交于P，則P與矢量FQ對(duì)應(yīng)，即天球上點(diǎn)P與像素點(diǎn)p具有物像共軛關(guān)系。

圖3 靶面像素點(diǎn)與天球目標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)Fig.3 Correspondence of pixel point on target surface and target point on celestial sphere

4） 遍歷全部像素點(diǎn)得到對(duì)空全景圖像

若對(duì)成像靶面上全部像素點(diǎn)進(jìn)行遍歷，則得到一幅完整的水下對(duì)空?qǐng)D像。若成像視場(chǎng)足夠大，則該圖像為水下對(duì)空全景圖像。

2 典型波面及場(chǎng)景下的水下對(duì)空全景圖像仿真

2.1 水下對(duì)空全景圖像計(jì)算流程

根據(jù)以上建立的水下對(duì)空成像模型，可以利用反向追跡法逐點(diǎn)重構(gòu)出整幅圖像，具體如下：

1） 設(shè)定天球目標(biāo)場(chǎng)景；

2） 給出海面的波面方程；

3） 設(shè)定成像系統(tǒng)探測(cè)視場(chǎng)、分辨率、焦距、工作深度等成像參數(shù)；

4） 對(duì)成像靶面所有像素點(diǎn)進(jìn)行遍歷，每個(gè)像素點(diǎn)需完成5）～9）之間的操作；

5） 求出像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的入射光線的直線方程；

6） 求出入射光線與波面的交點(diǎn)(x0,y0)；

7） 求出過點(diǎn)(x0,y0)的波面法線方程；

8） 根據(jù)Snell定律求出折射光線方向矢量；

9） 求出與折射光線對(duì)應(yīng)的天球目標(biāo)點(diǎn)，該點(diǎn)的灰度值即為對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的灰度值；

10） 輸出水下對(duì)空全景圖像。

入射光線與波面的交點(diǎn)可用二分法進(jìn)行求解，如圖4所示，具體過程：設(shè)入射光線的兩個(gè)端點(diǎn)C和D處于波面異側(cè)，其坐標(biāo)分別為和則與異號(hào)，不妨設(shè)V1＞0，V2＜0。設(shè)并設(shè)F點(diǎn)的坐標(biāo)為計(jì)算若V0＞0，則將C點(diǎn)坐標(biāo)更新為若V0＜0，則將D點(diǎn)坐標(biāo)更新為繼續(xù)對(duì)端點(diǎn)C和D進(jìn)行以上迭代計(jì)算，直至V0的絕對(duì)值小于給定的小正數(shù)為止，此時(shí)即為直線與波面的交點(diǎn)近似解。

圖4 二分法求解直線與曲面交點(diǎn)Fig.4 Solving intersection of straight line and curved surface by bisection method

根據(jù)Snell定律計(jì)算折射光線矢量需要在三維空間中求解，如圖5所示，過程如下：設(shè)入射光線、折射光線及法線的方向矢量分別為R=（rx，ry，rz）和N=（nx，ny，nz），由于事先已求得F點(diǎn)的坐標(biāo)故I和N均為已知量，設(shè)入射角為i，折射角為r，則有i=arccos(I·N)，r=arccos(R·N)，由于R為單位矢量，故|R|=1，由Snell定律，有n·sin(i)=sin(r)，由于I、R和N3個(gè)矢量必須共面，故I×N·R=0，由于入射光線與折射光線必須位于在法線的兩側(cè)，故(I×N)·(R×N)≥0。根據(jù)以上條件，可以聯(lián)立解出折射光線的方向矢量R，即（rx，ry，rz）。

圖5 三維空間中求解折射光線矢量Fig.5 Solving direction vector of refracted ray in 3D space

2.2 邊界條件設(shè)定

對(duì)天球目標(biāo)場(chǎng)景、成像參數(shù)及波面方程進(jìn)行如下設(shè)定。

1） 天球目標(biāo)場(chǎng)景

設(shè)定4個(gè)天球目標(biāo)及背景如表1，即灰度值為255、角直徑為10°的4個(gè)圓形亮目標(biāo)懸掛在灰度值為128的均勻亮度天空中，位于正東方，高度角分別為10°、30°、60°、90°。

表1 天球目標(biāo)場(chǎng)景Table1 Celestial sphere target scenes

2） 成像系統(tǒng)參數(shù)

海面平靜時(shí)Snell圓錐的張角為97.2°，海面有波浪時(shí)水下視場(chǎng)會(huì)增大，故設(shè)定成像系統(tǒng)的探測(cè)視場(chǎng)大小為120°×120°，靶面分辨率為1024×1024像素，鏡頭焦距為3 mm，工作水深為50 m。在以下仿真計(jì)算中，假定成像系統(tǒng)沒有像差和畸變，滿足小孔成像原理。

3） 波面方程

設(shè)定波面方程為4種形式：海面平靜；徑向波浪；柱面波浪；二維正弦波浪。具體在下文詳細(xì)描述。

2.3 水下對(duì)空全景圖像計(jì)算結(jié)果

2.3.1 海面平靜下的計(jì)算結(jié)果

海面平靜時(shí)的波面方程為

此時(shí)半球天空在靶面上的像正好是一個(gè)圓，且其對(duì)應(yīng)的水下視場(chǎng)為97.2°，由于水下對(duì)空全景成像系統(tǒng)的視場(chǎng)為120°，因此在此Snell圓區(qū)域之外由于發(fā)生全反射現(xiàn)象而為純黑色。如圖6，灰色大圓為Snell圓，即半球天空所成像的區(qū)域，天球上的4個(gè)圓形目標(biāo)在靶面上所成的像從右往左依次對(duì)應(yīng)1、2、3和4 號(hào)目標(biāo)，即圖中的白色區(qū)域，赤緯角小的1 號(hào)目標(biāo)像靠近Snell圓邊緣，而正當(dāng)空的4 號(hào)目標(biāo)像在Snell圓中心。

圖6 海面平靜時(shí)水下對(duì)空全景圖像Fig.6 Water-to-air panoramic image under calm sea surface

2.3.2 徑向波浪下的計(jì)算結(jié)果

海面為徑向波浪時(shí)，其波面方程為

圖7是該波面方程的直觀外形示意圖。

圖7 徑向波浪波形示意圖Fig.7 Schematic of radial waveform

由圖可見徑向波浪是以一點(diǎn)為中心的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的同心圓，它由平面余弦曲線繞z軸旋轉(zhuǎn)一周生成，如（7）式所示：

水下對(duì)空全景成像系統(tǒng)處于徑向波浪中心正下方一定深度處，通過以下MATLAB 代碼來確定徑向波浪的波形參數(shù)：

其中：A為波浪振幅；w為波浪角頻率；T為波長(zhǎng)；steep為波陡，即波高與波長(zhǎng)的比值；depth表示成像系統(tǒng)光心C的深度；DIA為觀察視場(chǎng)在海面的寬度；N表示視場(chǎng)寬度范圍內(nèi)波浪的周期數(shù)；波高為振幅A的兩倍。在以上成像參數(shù)條件下，通過MATLAB 仿真得到圖8所示全景圖像。

圖8 徑向波浪下水下對(duì)空全景圖像Fig.8 Water-to-air panoramic image under radial wave

如圖8，由于波浪的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱特征，天球區(qū)域的圖像仍然是灰色大圓，直觀看來圖8與圖6相似，其中目標(biāo)1到目標(biāo)4的白色像次序也一致，但仔細(xì)對(duì)照可以發(fā)現(xiàn)圖8的Snell圓直徑比圖6大，4個(gè)目標(biāo)像的形態(tài)也不相同，其位置也存在一定的偏移，特別地，兩圖中目標(biāo)4的圖像直徑不同。

2.3.3 柱面波浪下的計(jì)算結(jié)果

海面為柱面波浪時(shí)，其波面方程為

圖9是該波面方程的直觀外形示意圖。

圖9 柱面波浪波形示意圖Fig.9 Schematic of cylindrical waveform

波形參數(shù)取值與2.3.2節(jié)一致，通過MATLAB仿真得到圖10所示水下對(duì)空全景圖像，可以明顯看出Snell圓的邊緣已經(jīng)發(fā)生明顯的變形，4個(gè)天球目標(biāo)像的位置次序雖一致，但其形態(tài)和位置都與圖6有一定變化，特別地，最左邊目標(biāo)4的白色像不再是圓。

圖10 柱面波浪下水下對(duì)空全景圖像Fig.10 Water-to-air panoramic image under cylindrical wave

2.3.4 二維正弦波浪下的計(jì)算結(jié)果

海面為二維正弦波浪時(shí)，其波面方程為

圖11是該波面方程的直觀外形示意圖。

圖11 二維正弦波浪波形示意圖Fig.11 Schematic of 2D sinusoidal waveform

波形參數(shù)取值與2.3.2節(jié)一致，且取

由此通過MATLAB 仿真得到圖12所示水下對(duì)空全景圖像?？梢钥吹?，Snell圓的邊緣發(fā)生了更復(fù)雜的變形，4個(gè)天球目標(biāo)的位置次序雖一致，但其形態(tài)和位置都與圖6有一定變化，其中目標(biāo)1的圖像的形變特別大，目標(biāo)4的圖像也不是圓。

圖12 二維正弦波浪下水下對(duì)空全景圖像Fig.12 Water-to-air panoramic image under 2D sinusoidal wave

2.4 波面參數(shù)對(duì)水下對(duì)空全景圖像的影響

上文分別給出了海面平靜、徑向波浪、柱面波浪及二維正弦波浪下的水下對(duì)空全景仿真圖像，仿真中波陡steep取了較小值，視場(chǎng)內(nèi)波浪的周期數(shù)N也較小，這種情況下4個(gè)天球目標(biāo)的像畸變不是特別嚴(yán)重。事實(shí)上，在較大波浪下，每個(gè)圓形目標(biāo)的圖像極易分裂成多個(gè)，為避免碎化后的目標(biāo)像混疊難以分辨，下文僅對(duì)天球目標(biāo)2 進(jìn)行仿真。由于當(dāng)波陡steep和視場(chǎng)內(nèi)波浪周期數(shù)N這兩個(gè)參數(shù)確定后，水下對(duì)空全景圖像也就確定，與成像系統(tǒng)的深度depth無關(guān)，因此，下面只考察steep和N的變化對(duì)全景圖像的影響。

2.4.1 徑向波浪波面參數(shù)變化的影響

嚴(yán)格來說，應(yīng)對(duì)steep和N分別取一系列值來仿真水下對(duì)空?qǐng)D像，為了直觀和簡(jiǎn)潔起見，下面各節(jié)均在兩種情況下給出仿真結(jié)果：一是steep取固定值，N取4個(gè)不同值；二是N取固定值，steep取4個(gè)不同值。具體取值以能直觀展示圖像的變化趨勢(shì)來確定。

圖13為steep=0.05時(shí)目標(biāo)2的仿真圖像。由圖可見，隨著N值增大，天球成像區(qū)域大小變化較小，但目標(biāo)2的圖像逐漸碎化。

圖13 steep=0.05時(shí)目標(biāo)2的仿真圖像Fig.13 Simulated images of target No.2 when steepis 0.05

圖14為N=10時(shí)目標(biāo)2的仿真圖像。由圖可見，隨著steep值增大，目標(biāo)2的圖像逐漸碎化，同時(shí)Snell圓域也向外擴(kuò)展。

圖14 N=10時(shí)目標(biāo)2的仿真圖像Fig.14 Simulated images of target No.2 when Nis 10

2.4.2 柱面波浪波面參數(shù)變化的影響

圖15為steep=0.05時(shí)目標(biāo)2的仿真圖像。由圖可見，隨著N值增大，天球成像區(qū)域大小變化較小，但目標(biāo)2的圖像逐漸碎化。

圖15 steep=0.05時(shí)目標(biāo)2的仿真圖像Fig.15 Simulated images of target No.2 when steep=0.05

圖16為N=10時(shí)目標(biāo)2的仿真圖像。由圖可見，隨著steep值增大，目標(biāo)2的圖像逐漸碎化，同時(shí)Snell圓域也向外擴(kuò)展。

圖16 N=10時(shí)目標(biāo)2的仿真圖像Fig.16 Simulated images of target No.2 when N=10

2.4.3 二維正弦波浪波面參數(shù)變化的影響

圖17為steep=0.05時(shí)目標(biāo)2的仿真圖像。由圖可見，隨著N值增大，天球成像區(qū)域大小變化較小，但目標(biāo)2的圖像逐漸碎化。

圖17 steep=0.05時(shí)目標(biāo)2的仿真圖像Fig.17 Simulated images of target No.2 when steep=0.05

圖18為N=10時(shí)目標(biāo)2的仿真圖像。由圖可見，隨著steep值增大，目標(biāo)2的圖像逐漸碎化，同時(shí)Snell圓域也向外擴(kuò)展。

圖18 N=10時(shí)目標(biāo)2的仿真圖像Fig.18 Simulated images of target No.2 when N=10

2.4.4 波浪參數(shù)對(duì)水下對(duì)空成像的定量影響

由以上3小節(jié)給出的仿真結(jié)果可以看出，波浪周期數(shù)N顯著影響圖像的碎化程度，但對(duì)整個(gè)成像區(qū)域的擴(kuò)展程度影響很小，而波陡steep既能影響圖像的碎化程度，同時(shí)又顯著影響圖像的擴(kuò)展程度，這是波浪參數(shù)對(duì)水下對(duì)空成像的定性影響。然而，根據(jù)本文提出的計(jì)算方法，只要給定波浪參數(shù)，仿真程序?qū)嶋H上已經(jīng)輸出了對(duì)空?qǐng)D像定量結(jié)果，可以從仿真結(jié)果確切計(jì)算出成像區(qū)域的擴(kuò)展程度與波浪參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而且當(dāng)給出波浪的運(yùn)動(dòng)方程時(shí)，也完全可以仿真出對(duì)空?qǐng)D像隨波浪變化的視頻。

3 結(jié)論

本文利用主光線反向追跡法仿真水下對(duì)空全景圖像，給出了根據(jù)Snell定律求解水下對(duì)空全景圖像的一般過程。在海面平靜、徑向波浪、柱面波浪和二維正弦波浪下得到了典型天球目標(biāo)及背景的圖像，同時(shí)，通過改變波陡和視場(chǎng)內(nèi)波浪周期數(shù)兩個(gè)波浪參數(shù)，直觀地表現(xiàn)了波浪的變化對(duì)水下對(duì)空全景圖像的影響。根據(jù)建立的成像模型，在水下對(duì)空全景圖像、波浪方程和天球目標(biāo)場(chǎng)景三者之間，若已知其中兩個(gè)，則可求出另一個(gè)，這為分析水下對(duì)空成像的畸變特性提供了定量的方法。該方法適用于分析透過具有一階可導(dǎo)波浪的水下對(duì)空全景圖像的畸變特征，為研究更復(fù)雜波浪下的水下對(duì)空?qǐng)D像畸變特征奠定了基礎(chǔ)。

然而，波浪對(duì)水下對(duì)空成像的影響十分復(fù)雜，除了利用主光線反向追跡所描述的圖像畸變之外，在實(shí)際成像過程中還存在離焦、色散、偏振、散射、吸收、成像噪聲等多方面的不利影響，太陽不可避免地進(jìn)入視場(chǎng)后也會(huì)對(duì)成像產(chǎn)生干擾，這些因素將嚴(yán)重降低水下對(duì)空成像質(zhì)量，增加目標(biāo)探測(cè)和識(shí)別的難度。因此，還需對(duì)這些問題進(jìn)行深入研究。