利用数据分析为照明装置“排兵布阵”,搭建水下非均匀光场,让白鹤梁水下题刻看得更清楚。2月9日,记者从市科委获悉,由重庆西信天元数据资讯有限公司承担的重庆市应用开发技术项目“水下光场能量分布关键技术研究”日前通过验收,相关成果已应用于重庆白鹤梁水下博物馆,使水下题刻的清晰度提高40%。
“白鹤梁水下博物馆是世界上第一座水下博物馆,在建设之初,博物馆工作人员就发现水下灯光的角度、距离、照度等对展示水下题刻极为重要。”西信天元公司副总经理刘相增说,借助适用于空气光学的泛光照明系统,博物馆初步解决了水下题刻的照明和观赏问题。
但在实际运行中,由于受到照射光能量密度不足、水介质杂散性等影响,水下题刻在分辨率、对比度、可视距离等方面都有不同程度的削弱。“特别是长江进入丰水期,江水渗入保护题刻的"无压容器",导致其中的颗粒物、微生物增加,游客通过水下视窗观赏题刻更加模糊不清。”他表示。
针对这一问题,从2013年开始,西信天元公司联合中国海洋大学、重庆中国三峡博物馆和白鹤梁水下博物馆等展开了相关技术研究,研发出适用于水环境的非均匀集束照明光源,并在数据分析的基础上进行实际水体的光场分布参数计算,提出了调整光源数量、角度、距离、照度等布放方案。
“与过去照明系统中光源均匀分布不同,这种方案在不同区域的光源分布、距离、照射光角度和强度是不同的。”刘相增解释说,通过数据分析更精准地制定光源布放方案,可以更好地实现清晰成像的目的。此外,借助数据分析,能够帮助潜水员更加快速、高效地完成光源布放。
据目前测试结果显示,在能见度约2.8米至3.2米的浑浊水质条件下,水下题刻的清晰度提高了约40%。人在距离题刻2.4米远的位置进行观赏,能够看得很清楚。该项目成果还可以在水下考古、文物保护、深水动植物拍摄等领域进行推广应用。
