Введение
ГЛАВА 1. Теоретические модели подводного оптического изображения взволнованной морской поверхности 23
1.1 Модель мгновенного изображения взволнованной поверхности 23
Изображение подводной солнечной дорожки в пренебрежении вкладом рассеянного света в видимую яркость поверхности 31
Изображение круга Снеллиуса 34
1.2 Модель статистически среднего (накопленного) изображения взволнованной поверхности 39
Накопленное изображение подводной солнечной дорожки 40
Накопленное изображение круга Снеллиуса 40
1.3 Модель коэффициента пространственной корреляции изображенияподводной солнечной дорожки 41
Основные результаты главы 1 45
ГЛАВА 2. Компьютерное моделирование подводных изображений морской поверхности 47
2.1 Моделирование рельефа взволнованной морской поверхности 47
2.2 Моделирование мгновенных изображений подводной солнечной дорожки и статистических моментов ее изображения в пренебрежении вкладом рассеянного света в видимую яркость поверхности 52
2.3 Моделирование изображений подводной солнечной дорожки с учетом многократного рассеяния света в воде 57
Изображение Солнца, наблюдаемого через гладкую поверхность и толщу воды 59
Изображение Солнца, искаженного одномерной синусоидальной поверхностной волной 62
Накопленное изображение подводной солнечной дорожки 63
2.4 Моделирование изображения круга Снеллиуса 66
Мгновенное изображение 66
Накопленное изображение 67
Основные результаты главы 2 69
ГЛАВА 3. Алгоритмы определения характеристик ветрового волнения и оптических свойств воды по подводным изображениям поверхности 72
3.1 Определение дисперсии уклонов поверхности по накопленному изображению подводной солнечной дорожки 72
3.2 Определение дисперсии уклонов поверхности по искажениям границы круга Снеллиуса 74
3.3 Определение коэффициента пространственной корреляции уклонов поверхности 81
3.4 Определение коэффициента пространственной корреляции кривизны поверхности и дисперсии ее кривизны 84
3.5 Определение показателя ослабления воды 85
3.6 Определение показателя рассеяния воды 86
Основные результаты главы 3 88
ГЛАВА 4. Экспериментальное исследование подводных изображений поверхности 90
4.1 Натурный эксперимент на Черном море, г. Геленджик, 2010г. 90
4.2 Натурный эксперимент на Горьковском водохранилище, 2011г.. 94
4.3 Натурный эксперимент на Черном море, Крым, 2012г.. 96
4.4 Методика обработки натурных изображений 103
4.5 Определение дисперсии уклонов поверхности по накопленному изображению подводной солнечной дорожки 105
4.6 Определение дисперсии уклонов поверхности по величине искажений границы круга Снеллиуса 107
4.7 Определение показателя ослабления воды 108
Основные результаты главы 4 113
Заключение 114
Список литературы 120
