CN114071130B - 水下成像镜头成像质量参数检测方法及水下专用平行光管 - Google Patents

Abstract

本发明属于水下光学检测领域，涉及水下成像镜头成像质量参数检测方法及水下专用平行光管。克服利用现有检测方法获得的检测结果可靠性及准确性难以保证的问题。通过在水中产生平行光束，在实际使用水体环境中，直接对水下成像镜头成像质量进行检测，可以得到直接测量值，保证测量结果可靠准确。本发明提供的水下专用平行光管包括密封壳体及位于其内部的光学组件；光学组件包括照明组件以及沿照明组件光束传播方向依次同轴设置的分划板组件以及准直光学***；准直光学***用于将入射光束准直，并确保出射后并进入水体的光束为平行光。不止可用于对水下成像仪器进行检测，也可作为光在水下传输机理研究的标准平行光源，是水下光学的基本仪器。

Description

水下成像镜头成像质量参数检测方法及水下专用平行光管

技术领域

本发明属于水下光学检测领域，具体涉及水下成像镜头成像质量参数检测方法及水下专用平行光管。

背景技术

水下光学成像技术最初通过将空气中成像镜头进行简单密闭封装后置于水下进行拍摄，但由于水体介质和空气介质折射率的不同，该技术存在着像质恶化和视场丢失的问题。

针对此问题，水下成像镜头应运而生，此类成像镜头在设计之初就考虑了水体折射率的影响，可以将像差优化到空气中镜头的设计水平。为了检验其成像质量，一般在加工组装后，利用空气中平行光管等光学仪器检测该水下成像镜头在空气中的焦距和分辨率，并将该空气中实测值和将镜头物方介质设置为空气时的理论仿真值进行比较，如空气中实测值和理论仿真值误差在可接受范围之内，则认为该镜头组装合格。

该方法实质是通过空气中检测加理论仿真的方法来间接评估水下成像镜头在水中的成像质量。存在两点问题：一是无法得到实际使用水体环境下水下成像镜头成像质量参数的直接测量值；二是实际装配和加工误差***，通过空气中检测加理论仿真的方法会引入无法避免的仿真模型误差；因此，所获得的成像质量参数与实际应用中的成像质量参数相差较大，检测结果可靠性难以保证，并无实际参考意义。

也有通过将水下成像镜头放置在实验水池中，并在镜头不同物距范围内放置分辨率板图案来测量镜头成像质量的方法。但该方法需要准确测量水下镜头的物距大小，测量准确性难以保证，使得检测结果准确性难以保证,同时在物距较大时对实验水池大小要求较高，不便于测量工作的开展，且该方法不适用于无穷远物距光学***。

发明内容

本发明的目的是提供一种水下成像镜头成像质量参数检测方法及水下专用平行光管，为水下光学仪器检测和水下光束传输机理研究提供基本检测方法及检测仪器。克服利用现有检测方法获得的检测结果可靠性及准确性难以保证的问题。

本发明构思是：

针对现有水下成像镜头成像质量检测方法存在的上述问题，本发明通过在水中产生平行光束，在实际使用水体环境中，直接对水下成像镜头成像质量进行检测，可以得到实际使用水体环境中的直接测量值，并避免仿真模型误差对检测结果的影响，保证测量结果可靠准确。另外，该方法无需准确测量水下镜头的物距大小，适用于无穷远物距光学***。同时为了满足在水中产生平行光束的需求，本发明还提供一种水下专用平行光管。在水中产生平行光束和在空气中产生平行光束有着同样的重要性，不止可用于对水下成像仪器进行检测，也可作为光在水下传输机理研究的标准平行光源，是水下光学的基本仪器。

基于上述分析，本发明提出以下技术方案：

一种水下成像镜头成像质量参数检测方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

步骤1、将待测水下成像镜头和相机安装后进行水密封装，组装成水下相机；

步骤2、将水下相机与平行光管置于实际使用水体环境中，利用平行光管，在水中产生平行光束，进行水下成像镜头成像质量参数检测。

进一步地，步骤2具体为：

将水下相机和平行光管置于装满水的水槽中，水槽中的水为实际使用水体，利用平行光管，在水中产生平行光束，进行水下成像镜头成像质量参数检测。

进一步地，步骤2中，平行光管为水下专用平行光管，包括密封壳体及位于密封壳体内部的光学组件；

上述光学组件包括照明组件以及沿照明组件光束传播方向依次同轴设置的分划板组件以及准直光学***；

上述分划板组件位于准直光学***的焦面位置；

上述准直光学***用于将入射光束准直，并确保出射后并进入水体的光束为平行光。

进一步地，上述准直光学***包括沿光束传播方向依次同轴设置的正光焦度双凸透镜、正光焦度第二弯月透镜、光阑、负光焦度第一弯月透镜及平板窗口；

上述分划板组件、双凸透镜、第二弯月透镜、光阑、第一弯月透镜及平板窗口之间均以空气为介质。

进一步地，第二弯月透镜与第一弯月透镜的凸面均朝向焦面。

进一步地，平板窗口、第一弯月透镜、第二弯月透镜、双凸透镜的材料分别为H-K9L、ZF51、H-ZK11、H-ZF39。

进一步地，平板窗口、第一弯月透镜、第二弯月透镜、双凸透镜的厚度分别为3mm、3.2mm、7.8mm、8mm，相邻空气间隔分别为3mm、15.05mm、6mm。

进一步地，第一弯月透镜与光阑之间的距离为0.3mm，光阑与第二弯月透镜之间的距离为14.75mm。

进一步地，分划板组件包括沿光束传播方向依次同轴设置的毛玻璃和分划板；从照明组件出射的光束经毛玻璃匀化后透过分划板照向准直光学***。

进一步地，分划板组件还包括固定在密封壳体内部的分划板安装座，在分划板安装座上开设分划板插槽，上述分划板安装在分划板插槽内，上述分划板与双凸透镜之间的空气间隔为368mm±0.1mm。

进一步地，该水下专用平行光管还包括调节支架，上述密封壳体固定在调节支架上，通过调节调节支架俯仰方位角度，可实现密封壳***姿调节，进而实现该水下专用平行光管光轴位姿调节。调节支架也可实现配重，保证平行光管在水中稳固放置。

进一步地，密封壳体包括平行光管镜筒及扣设在其一端的密封盖，另一端利用准直光学***的平板窗口实现密封。

进一步地，平行光管镜筒和平板窗口之间利用密封圈密封，通过窗口压圈压紧；平行光管镜筒和密封盖之间加装密封圈保证平行光管内部的气密性。

进一步地，平行光管镜筒及扣设在其一端的密封盖采用6061合金材料。

进一步地，照明组件为自容式供电，该组件包括电池电源、灯座及灯泡，通过灯座将其固定在密封壳体内部，利用电池电源直接向灯泡供电，无需外部接线，主要功能是为***提供水下照明光源。

进一步地，步骤2中水下成像质量参数包括水下成像镜头分辨率、水下成像镜头焦距和/或水下成像镜头视场角。

进一步地，进行水下成像镜头分辨率检测时，步骤2具体包括以下步骤：

步骤2a1、将水下专用平行光管中的分划板组件中分划板替换为分辨率板；

步骤2a2、将水下相机和步骤2a1组装后的水下专用平行光管置于装满水的水槽中；

步骤2a3、调节水下专用平行光管位姿，使其光轴与水下相机光轴重合；

步骤2a4、控制水下相机拍摄水下专用平行光管焦面位置的分辨率板照片；

步骤2a5、在分辨率板照片上读取可清晰辨认的线对组数N₀；利用下式计算待测水下成像镜头的分辨率：

；

其中N为待测水下成像镜头分辨率线对数，f ₀为水下专用平行光管焦距，f _c为水下相机焦距。

进一步地，进行水下成像镜头焦距检测时，步骤2具体包括以下步骤：

步骤2b1、将水下专用平行光管和水下相机置于装满水的水槽中；调节水下专用平行光管，使其光轴与水下相机光轴重合；

步骤2b2、拍摄水下专用平行光管焦面位置的分划板照片；

步骤2b3、在分划板照片上读取分划板像方高度

，根据下式计算水下成像镜头的 焦距：

其中A为分划板物方高度，

为水下专用平行光管焦距；

进一步地，进行水下成像镜头视场角检测时，步骤2具体包括以下步骤：

步骤2c1、将水下专用平行光管中的分划板组件中分划板替换为星点板；

步骤2c2、将水下相机和步骤2c1组装后的水下专用平行光管置于装满水的水槽中；

步骤2c3、在水下相机下放安装旋转台，保证旋转台转轴与待测水下成像镜头入瞳位置重合；同时确保待测水下成像镜头光轴与平行光管光轴在同一水平面内；

步骤2c4、旋转水下相机，拍摄水下专用平行光管中的星点板图像，星点板像消失的角度即为待测水下成像镜头的半视场角。

本发明还提供一种水下专用平行光管，其特殊之处在于：包括密封壳体及位于密封壳体内部的光学组件；

上述光学组件包括照明组件以及沿照明组件光束传播方向依次同轴设置的分划板组件以及准直光学***；

上述分划板组件位于准直光学***的焦面位置；

上述准直光学***用于将入射光束准直，并确保出射后并进入水体的光束为平行光。

进一步地，上述准直光学***包括沿光束传播方向依次同轴设置的正光焦度双凸透镜、正光焦度第二弯月透镜、光阑、负光焦度第一弯月透镜及平板窗口；

上述分划板组件、双凸透镜、第二弯月透镜、光阑、第一弯月透镜及平板窗口之间均以空气为介质。

进一步地，第二弯月透镜与第一弯月透镜的凸面均朝向焦面。

进一步地，平板窗口、第一弯月透镜、第二弯月透镜、双凸透镜的材料分别为H-K9L、ZF51、H-ZK11、H-ZF39。

进一步地，平板窗口、第一弯月透镜、第二弯月透镜、双凸透镜的厚度分别为3mm、3.2mm、7.8mm、8mm，相邻空气间隔分别为3mm、15.05mm、6mm。

进一步地，第一弯月透镜与光阑之间的距离为0.3mm，光阑与第二弯月透镜之间的距离为14.75mm。

进一步地，分划板组件包括沿光束传播方向依次同轴设置的毛玻璃和分划板；从照明组件出射的光束经毛玻璃匀化后透过分划板照向准直光学***。

进一步地，分划板组件还包括固定在密封壳体内部的分划板安装座，在分划板安装座上开设分划板插槽，上述分划板安装在分划板插槽内，上述分划板与双凸透镜之间的空气间隔为368mm±0.1mm。

进一步地，该水下专用平行光管还包括调节支架，上述密封壳体固定在调节支架上，通过调节调节支架俯仰方位角度，可实现密封壳***姿调节，进而实现平行光管光轴位姿调节。调节支架也可实现配重，保证平行光管在水中稳固放置。

进一步地，密封壳体包括平行光管镜筒及扣设在其一端的密封盖，另一端利用准直光学***的平板窗口实现密封。

进一步地，平行光管镜筒和平板窗口之间利用密封圈密封，通过窗口压圈压紧；平行光管镜筒和密封盖之间加装密封圈保证平行光管内部的气密性。

进一步地，平行光管镜筒及扣设在其一端的密封盖采用6061合金材料。

进一步地，照明组件为自容式供电，该组件包括电池电源、灯座和灯泡，通过灯座将其固定在密封壳体内部，利用电池电源直接向灯泡供电，无需外部接线，主要功能是为***提供水下照明光源。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过在水中产生平行光束，在实际使用水体环境中，直接对水下成像镜头成像质量进行检测，可以得到实际使用水体环境中的直接测量值，可以有效避免因检测和使用过程环境差异，所带来的检测误差，并避免仿真模型误差对检测结果的影响，提高水下成像镜头成像质量检测结果。填补在水下进行水下成像镜头成像质量检测领域的空白，为水下光学仪器装校检验和水下光传输机理研究提供了有效检测方法。

2、本发明方法无需准确测量水下镜头的物距大小，适用于无穷远物距光学***。

3、本发明针对水下使用环境，研制水下专用平行光管，平行光管中准直光学***使用波段为可见光（380nm-780nm），全视场角4.8°，水中焦距300mm，入瞳直径30mm。完全满足水中检测水下镜头成像质量的指标要求，为水下光学仪器装校检验和水下光传输机理研究提供了基本仪器。

附图说明

图1为本发明水下专用平行光管结构示意图；

图2为本发明中准直光学***示意图；

图3为本发明中准直光学***光学传递函数图；

图4为本发明中准直光学***的场曲畸变曲线图；

图5为本发明中准直光学***的像差扇形图；

图6为本发明准直光学***的点列图；

图7为本发明水下专用平行光管中分划板组件结构局部放大图；

图中附图标记为：

1-照明组件，2-分划板组件，3-准直光学***，4-密封壳体，5-调节支架；11-电池电源，12-灯座，13-灯泡，21-毛玻璃，22-分划板，23-分划板安装座，31-平板窗口，32-第一弯月透镜，33-光阑，34-第二弯月透镜，35-双凸透镜，41-平行光管镜筒，42-密封盖。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在其他实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一或第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接：同样可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了提高水下成像镜头成像质量检测的可靠性，本发明有别于现有检测方法，直接在水下利用平行光管完成水下成像镜头成像质量的检测。具体可包括以下两个步骤：

步骤1、将待测水下成像镜头和相机安装后进行水密封装，组装成水下相机；

步骤2、将水下相机和平行光管置于实际使用水体环境中，利用平行光管，在水中产生平行光束，进行水下成像质量参数检测。

从图1中可以看出，本实施例平行光管为水下专用平行光管，包括密封壳体4、调节支架5、照明组件1、分划板组件2及准直光学***3。密封壳体4固定在调节支架5上，照明组件1、分划板组件2及准直光学***3均固定在密封壳体4内部，且分划板组件2与准直光学***3依次同轴设置在照明组件1的出射光路中。照明组件1发出的光束透过分划板组件2照向准直光学***3，后以平行光出射，此处需要注意的是，以平行光出射指的是进入水体中的光束为平行光。在其他实施例中，可以采用其他结构形式的平行光管，只要确保在水下，能够出射平行光即可。

如图7所示，照明组件1主要用于提供照明光束，本实施例采用自容式供电组件，从图中可以看出，其包括电池电源11、灯座12及灯泡13，通过灯座12将其固定在密封壳体4内部，利用电池电源11直接向灯泡13供电，无需外部接线，便于水下应用。

分划板组件2包括沿光束传播方向依次同轴设置的毛玻璃21和分划板22，为了安装及更换分划板22，还可以包括固定在密封壳体4内部的分划板安装座23，在分划板安装座23上开设分划板插槽，分划板22安装在分划板插槽内，位于准直光学***3的焦面位置。照明组件1发出的光束被毛玻璃21打散匀化，然后透过分划板22照向准直光学***3，由于分划板22位于准直光学***3的焦面位置，因此透过分划板22的光束经准直光学***3准直后以平行光出射。为了避免密封壳体内部空气潮湿对光学镜片镀膜产生腐蚀，分划板组件2还可以包括干燥剂盒。

准直光学***3包括沿光束传播方向依次同轴设置的具有正光焦度的双凸透镜35、具有正光焦度的第二弯月透镜34（凸面朝向焦面）、光阑33、具有负光焦度的第一弯月透镜32（凸面朝向焦面）及同心圆平板窗口31；双凸透镜35、第二弯月透镜34、光阑33、第一弯月透镜32及同心圆平板窗口31之间以空气为介质，平板窗口31以外（以左）以水为介质。

平板窗口31、第一弯月透镜32、第二弯月透镜34、双凸透镜35材料分别为H-K9L、ZF51、H-ZK11、H-ZF39，厚度分别为3mm、3.2mm、7.8mm、8mm，相邻空气间隔分别为3mm、15.05mm、6mm。

第一弯月透镜32与光阑33之间的距离为0.3mm，光阑33与第二弯月透镜34之间的距离为14.75mm。

正光焦度的双凸透镜35与分划板22之间的距离为368mm±0.1mm。

准直光学***3的具体面型数据如下表所示：

准直光学***3使用波段为可见光（380nm-780nm），全视场角4.8°，水中焦距300mm，入瞳直径30mm。其光学传递函数图3所示。从图3中可以看出，准直光学***的全视场分辨率可达到120lp/mm以上，完全满足水下光学***检测的分辨率需求。从图4、图5及图6可以看出，所设计的准直光学***畸变、球差、色差等各类像差得到很好校正。

如图7所示，密封壳体4包括平行光管镜筒41及扣设在其一端的密封盖42，另一端利用准直光学***3的平板窗口31实现密封。平行光管镜筒41和平板窗口31之间利用密封圈密封，通过窗口压圈压紧；平行光管镜筒41和密封盖42之间加装密封圈保证平行光管内部的气密性。平行光管镜筒41及扣设在其一端的密封盖42采用6061合金材料。

调节支架5起支撑和调节光轴的作用，也可实现配重，保证平行光管在水中稳固放置。可根据调节支架5的位姿对密封壳体4位姿进行调节。在其他实施例中，也可以通过其他调节组件进行密封壳体4位置的调节。

通过下述具体过程可以实现相应成像参数的检测：

场景1：检测水下成像镜头分辨率：

将待测水下成像镜头和相机安装后进行水密封装，组装成水下相机。替换水下专用平行光管平行分划板组件2中分划板22为分辨率板。将水下专用平行光管和水下相机放置于装满水的水槽中，水槽中的水即为实际使用水体；调节水下专用平行光管调节支架5，使平行光管光轴与水下相机光轴重合。控制水下相机拍摄水下专用平行光管焦面位置的分辨率板照片，在照片上读取可清晰辨认的线对组数N₀。水下成像镜头的分辨率通过下式计算：

其中N为待测水下成像镜头分辨率线对数，N ₀为可清晰分辨的分辨率板上的线对数，f ₀为水下专用平行光管焦距，f _c为水下相机焦距。

测量水下成像镜头边缘视场分辨率时，绕水下成像镜头入瞳位置旋转水下相机使水下专用平行光管分辨率板成像在水下相机靶面边缘部分，采用同样的方法读取所旋转视场大小的分辨率值。

场景2：检测水下成像镜头焦距：

将待测水下镜头和相机安装后进行水密封装，组装成水下相机。将水下专用平行 光管和水下相机放置于装满水的水槽中，水槽中的水即为实际使用水体；调节水下专用平 行光管调节支架5，使水下专用平行光管光轴与水下相机光轴重合。拍摄水下专用平行光管 焦面位置的分划板22照片，在照片上读取分划板22像方高度

。水下成像镜头的焦距通过 下式计算：

其中A为分划板22物方高度，

为水下专用平行光管焦距。

场景3：检测水下成像镜头视场角：

将待测水下镜头和相机安装后进行水密封装，组装成水下相机。替换水下专用平行光管分划板组件2中分划板22为星点板。将水下专用平行光管和水下相机放置于装满水的水槽中，水槽中的水即为实际使用水体；在水下相机下安装旋转台，保证旋转台转轴与待测水下成像镜头入瞳位置重合。同时确保待测水下成像镜头光轴与水下专用平行光管光轴在同一水平面内。旋转水下相机，拍摄水下专用平行光管中的星点板图像，星点板像消失的角度即为待测水下成像镜头的半视场角。

Claims (29)

1.一种水下成像镜头成像质量参数检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将待测水下成像镜头和相机安装后进行水密封装，组装成水下相机；

步骤2、将水下相机与水下专用平行光管置于实际使用水体环境中，利用平行光管，在水中产生平行光束，进行水下成像镜头成像质量参数检测；

其中水下成像镜头成像质量参数包括水下成像镜头分辨率、水下成像镜头焦距和/或水下成像镜头视场角；

进行水下成像镜头分辨率检测时，步骤2具体包括以下步骤：

步骤2a1、将水下专用平行光管中的分划板组件(2)中分划板(22)替换为分辨率板；

步骤2a2、将水下相机和步骤2a1组装后的水下专用平行光管置于装满水的水槽中；

步骤2a3、调节水下专用平行光管位姿，使其光轴与水下相机光轴重合；

步骤2a4、控制水下相机拍摄水下专用平行光管焦面位置的分辨率板照片；

步骤2a5、在分辨率板照片上读取可清晰辨认的线对组数N₀；利用下式计算待测水下成像镜头的分辨率：

其中N为待测水下成像镜头分辨率线对数，f₀为水下专用平行光管焦距，f_c为水下相机焦距。

2.根据权利要求1所述的水下成像镜头成像质量参数检测方法，其特征在于，步骤2具体为：

将水下相机和平行光管置于装满水的水槽中，所述水槽中的水为实际使用水体，利用平行光管，在水中产生平行光束，进行水下成像镜头成像质量参数检测。

3.根据权利要求2所述的水下成像镜头成像质量参数检测方法，其特征在于：步骤2中，所述平行光管为水下专用平行光管，包括密封壳体(4)及位于密封壳体(4)内部的光学组件；

所述光学组件包括照明组件(1)以及沿照明组件(1)光束传播方向依次同轴设置的分划板组件(2)以及准直光学***(3)；

所述分划板组件(2)位于准直光学***(3)的焦面位置；

所述准直光学***(3)用于将入射光束准直，并确保出射后并进入水体的光束为平行光。

4.根据权利要求3所述的水下成像镜头成像质量参数检测方法，其特征在于：所述准直光学***(3)包括沿光束传播方向依次同光轴设置的正光焦度双凸透镜(35)、正光焦度第二弯月透镜(34)、光阑(33)、负光焦度第一弯月透镜(32)及平板窗口(31)；

所述分划板组件(2)、双凸透镜(35)、第二弯月透镜(34)、光阑(33)、第一弯月透镜(32)及平板窗口(31)之间均以空气为介质。

5.根据权利要求4所述的水下成像镜头成像质量参数检测方法，其特征在于：第二弯月透镜(34)与第一弯月透镜(32)的凸面均朝向焦面。

6.根据权利要求5所述的水下成像镜头成像质量参数检测方法，其特征在于：平板窗口(31)、第一弯月透镜(32)、第二弯月透镜(34)、双凸透镜(35)的材料分别为H-K9L、ZF51、H-ZK11、H-ZF39。

7.根据权利要求6所述的水下成像镜头成像质量参数检测方法，其特征在于：平板窗口(31)、第一弯月透镜(32)、第二弯月透镜(34)、双凸透镜(35)的厚度分别为3mm、3.2mm、7.8mm、8mm，相邻空气间隔分别为3mm、15.05mm、6mm。

8.根据权利要求7所述的水下成像镜头成像质量参数检测方法，其特征在于：第一弯月透镜(32)与光阑(33)之间的距离为0.3mm，光阑(33)与第二弯月透镜(34)之间的距离为14.75mm。

9.根据权利要求8所述的水下成像镜头成像质量参数检测方法，其特征在于：分划板组件(2)包括沿光束传播方向依次同轴设置的毛玻璃(21)和分划板(22)；从照明组件(1)出射的光束经毛玻璃(21)匀化后透过分划板(22)照向准直光学***(3)。

10.根据权利要求9所述的水下成像镜头成像质量参数检测方法，其特征在于：分划板组件(2)还包括固定在密封壳体(4)内部的分划板安装座(23)，在分划板安装座(23)上开设分划板插槽，所述分划板(22)安装在分划板插槽内，所述分划板(22)与双凸透镜(35)之间的空气间隔为368mm±0.1mm。

11.根据权利要求10所述的水下成像镜头成像质量参数检测方法，其特征在于：还包括调节支架(5)，所述密封壳体(4)固定在调节支架(5)上。

12.根据权利要求11所述的水下成像镜头成像质量参数检测方法，其特征在于：密封壳体(4)包括平行光管镜筒(41)及扣设在其一端的密封盖(42)，密封壳体(4)的另一端利用准直光学***(3)的平板窗口(31)实现密封。

13.根据权利要求12所述的水下成像镜头成像质量参数检测方法，其特征在于：平行光管镜筒(41)和平板窗口(31)之间利用密封圈密封，通过窗口压圈压紧；平行光管镜筒(41)和密封盖(42)之间利用密封圈密封。

14.根据权利要求13所述的水下成像镜头成像质量参数检测方法，其特征在于：平行光管镜筒(41)及扣设在其一端的密封盖(42)采用6061合金材料。

15.根据权利要求14所述的水下成像镜头成像质量参数检测方法，其特征在于：照明组件(1)包括电池电源(11)、灯座(12)及灯泡(13)，通过灯座(12)将其固定在密封壳体(4)内部，利用电池电源(11)直接向灯泡(13)供电。

16.根据权利要求1-15任一所述的水下成像镜头成像质量参数检测方法，其特征在于，进行水下成像镜头焦距检测时，步骤2具体包括以下步骤：

步骤2b1、将水下专用平行光管和水下相机置于装满水的水槽中；调节水下专用平行光管，使其光轴与水下相机光轴重合；

步骤2b2、拍摄水下专用平行光管焦面位置的分划板(22)照片；

步骤2b3、在分划板(22)照片上读取分划板(22)像方高度A′，根据下式计算水下成像镜头的焦距：

其中A为分划板(22)物方高度。

17.根据权利要求1-15任一所述的水下成像镜头成像质量参数检测方法，其特征在于，进行水下成像镜头视场角检测时，步骤2具体包括以下步骤：

步骤2c1、将水下专用平行光管中的分划板组件(2)中分划板(22)替换为星点板；

步骤2c2、将水下相机和步骤2c1组装后的水下专用平行光管置于装满水的水槽中；

步骤2c3、在水下相机下安装旋转台，保证旋转台转轴与待测水下成像镜头入瞳位置重合；同时确保待测水下成像镜头光轴与水下专用平行光管光轴在同一水平面内；

步骤2c4、旋转水下相机，拍摄水下专用平行光管中的星点板图像，星点板图像消失的角度即为待测水下成像镜头的半视场角。

18.一种水下专用平行光管，其特征在于：包括密封壳体(4)及位于密封壳体(4)内部的光学组件；

所述光学组件包括照明组件(1)以及沿照明组件(1)光束传播方向依次同轴设置的分划板组件(2)以及准直光学***(3)；

所述分划板组件(2)位于准直光学***(3)的焦面位置；分划板组件(2)包括沿光束传播方向依次同轴设置的毛玻璃(21)和分划板(22)；从照明组件(1)出射的光束经毛玻璃(21)匀化后透过分划板(22)照向准直光学***(3)；

所述准直光学***(3)包括沿光束传播方向依次同轴设置的正光焦度双凸透镜(35)、正光焦度第二弯月透镜(34)、光阑(33)、负光焦度第一弯月透镜(32)及平板窗口(31)；所述准直光学***(3)用于将入射光束准直，确保出射后并进入水体的光束为平行光；

所述准直光学***使用波段为可见光，全视场角4.8°，水中焦距300mm。

19.根据权利要求18所述的水下专用平行光管，其特征在于：

所述分划板组件(2)、双凸透镜(35)、第二弯月透镜(34)、光阑(33)、第一弯月透镜(32)及平板窗口(31)之间均以空气为介质。

20.根据权利要求19所述的水下专用平行光管，其特征在于：第二弯月透镜(34)与第一弯月透镜(32)的凸面均朝向焦面。

21.根据权利要求20所述的水下专用平行光管，其特征在于：平板窗口(31)、第一弯月透镜(32)、第二弯月透镜(34)、双凸透镜(35)的材料分别为H-K9L、ZF51、H-ZK11、H-ZF39。

22.根据权利要求21所述的水下专用平行光管，其特征在于：平板窗口(31)、第一弯月透镜(32)、第二弯月透镜(34)、双凸透镜(35)的厚度分别为3mm、3.2mm、7.8mm、8mm，相邻空气间隔分别为3mm、15.05mm、6mm。

23.根据权利要求22所述的水下专用平行光管，其特征在于：第一弯月透镜(32)与光阑(33)之间的距离为0.3mm，光阑(33)与第二弯月透镜(34)之间的距离为14.75mm。

24.根据权利要求23所述的水下专用平行光管，其特征在于：分划板组件(2)还包括固定在密封壳体(4)内部的分划板安装座(23)，在分划板安装座(23)上开设分划板插槽，所述分划板(22)安装在分划板插槽内，所述分划板(22)与双凸透镜(35)之间的空气间隔为368mm±0.1mm。

25.根据权利要求24所述的水下专用平行光管，其特征在于：还包括调节支架(5)，所述密封壳体(4)固定在调节支架(5)上。

26.根据权利要求25所述的水下专用平行光管，其特征在于：密封壳体(4)包括平行光管镜筒(41)及扣设在其一端的密封盖(42)，密封壳体(4)的另一端利用准直光学***(3)的平板窗口(31)实现密封。

27.根据权利要求26所述的水下专用平行光管，其特征在于：平行光管镜筒(41)和平板窗口(31)之间利用密封圈密封，通过窗口压圈压紧；平行光管镜筒(41)和密封盖(42)之间利用密封圈密封。

28.根据权利要求27所述的水下专用平行光管，其特征在于：平行光管镜筒(41)及扣设在其一端的密封盖(42)采用6061合金材料。

29.根据权利要求28所述的水下专用平行光管，其特征在于：照明组件(1)包括电池电源(11)、灯座(12)及灯泡(13)，通过灯座(12)将其固定在密封壳体(4)内部，利用电池电源(11)直接向灯泡(13)供电。

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