技術特征：

1.一種激光差分成像探測方法，包括以下步驟：

步驟1、采用一幀一脈一門的曝光方式，距離選通成像得到待探測區(qū)n個切片的n幀后向反射圖像，其中n為不小于1的自然數(shù)；

步驟2、根據(jù)預先設定的灰度閾值將所述n幀后向反射圖像分成m個信息幀和n-m個背景幀，其中m為不小于1的自然數(shù)；

步驟3、對所述m個信息幀和背景幀求差分得到所述m個信息幀的m個增強信息幀，采用訓練好的分類器將所述m個增強信息幀分為k個氣泡信息幀和m-k個偽信息幀，其中k為不小于1的自然數(shù)；

步驟4、分別計算所述k個氣泡信息幀的灰度均值及調(diào)制延時，擬合得到所述氣泡隨延時的空間分布曲線；

步驟5、根據(jù)所述空間分布曲線得到氣泡區(qū)范圍和氣泡產(chǎn)生量。

2.如權(quán)利要求1所述的激光差分成像探測方法，其特征在于，所述氣泡隨延時的空間分布曲線的橫坐標為調(diào)制延時，縱坐標為灰度均值。

3.如權(quán)利要求2所述的激光差分成像探測方法，其特征在于，所述氣泡區(qū)范圍由所述氣泡隨延時的空間分布曲線的延時起始值τ_s和終止值τ_e得到，其表達式為：

$S=\frac{({\mathrm{\τ}}_e-{\mathrm{\τ}}_s)C}{2n};$

其中，S為氣泡區(qū)范圍，c為光速，n為介質(zhì)折射率，延時起始值τ₀為所述空間分布曲線上升的起始值，延時終止值τ_e為所述空間分布曲線下降的終止值。

4.如權(quán)利要求3所述的激光差分成像探測方法，其特征在于，所述氣泡產(chǎn)生量由所述氣泡隨延時的空間分布曲線對空間積分得到：

$F=\mathrm{\ω}\·{\∫}_{\frac{{\mathrm{\τ}}_{s}c}{2n}}^{\frac{{\mathrm{\τ}}_{e}c}{2n}}f\left(\frac{2nz}{c}\right)dz;$

其中，F(xiàn)為氣泡產(chǎn)生量，ω為比例參數(shù)，z為空間坐標。

5.如權(quán)利要求1所述的激光差分成像探測方法，其特征在于，所述k個氣泡調(diào)制延時的表達式為：

τ_k＝τ₀+t_g(k-1)；

其中，τ₀為預先設定的選通延時，t_g為選通門寬。

6.如權(quán)利要求1所述的激光差分成像探測方法，其特征在于，所述k個氣泡信息幀的灰度均值的計算式為：

$I_{mk}=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\Σ}}\underset{j=0}{\overset{M-1}{\Σ}}{a}_{ij}/M\·N;$

其中，所述M、N為每個信息幀的橫向和縱向像素點數(shù)，a_ij為橫向第i個，縱向第j個像素點的灰度值。

7.如權(quán)利要求6所述的激光差分成像探測方法，其特征在于，所述步驟2中，當所述第n幀后向反射圖像的灰度均值小于所述預先設定的灰度閾值時，將所述第n幀后向反射圖像歸為背景幀；當所述第n幀后向反射圖像的灰度均值大于所述預先設定的灰度閾值時，將所述第n幀后向反射圖像歸為信息幀。

8.如權(quán)利要求1所述的激光差分成像探測方法，其特征在于，所述訓練好的分類器由采用監(jiān)督學習利用HOG特征對SVM分類器進行訓練得到。

9.一種激光差分成像探測裝置，包括

成像單元，用于發(fā)出激光束照射待探測區(qū)域，并接收待探測區(qū)域的反射激光信號而生成反射圖像；

圖像處理單元，用于對成像單元生成的反射圖像進行數(shù)據(jù)處理；

控制單元，控制所述成像單元和圖像處理單元執(zhí)行如權(quán)利要求1至8中任意一項所述的激光差分成像探測方法，由此得到待探測區(qū)域的氣泡區(qū)范圍和氣泡產(chǎn)生量。

10.如權(quán)利要求9所述的激光差分成像探測裝置，其特征在于，所述成像單元搭載于水下航行器，所述成像單元包括一脈沖激光器、一選通像增強器和一時序控制器，所述選通像增強器的選通門寬與所述脈沖激光器的激光脈寬滿足條件t_g≥10t_l，所述n個切片中單個切片的厚度滿足以下條件：

$D=\frac{(t_g+t_l)c}{2n}\≈\frac{t_{g}c}{2n};$

其中，t_g為選通門寬，t_l為激光脈寬；

所述水下航行器的移動速度、選通成像幀頻與所述n個切片中單個切片的厚度滿足以下條件：

其中，v_航為所述水下航行器的移動速度，f_FPS為選通成像幀頻。