[發明專利]指數增益調制距離成像器

無效

• 申請號: 200910071428.4
• 申請日: 2009-02-23
• 公開（公告）號: CN101487896A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 孫秀冬;靳辰飛;趙遠;劉麗萍;張勇;張宇;何姜
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 張宏威

技術領域

本發明涉及光電成像領域。

背景技術

目前在光電成像領域的一大難題就是如何獲取高速運動目標的距離像。美國桑地亞實驗室研制的無掃描距離成像器(SRI)是目前橫向分辨率和距離分辨率最好的距離成像器。它采用對激光器和ICCD進行正弦調制，將回波與ICCD的增益進行混頻獲得兩者的相位差，從而得到目標的距離信息。但由于這種辦法采用連續波照明，瞬時功率低，需要長時間曝光，這就限制了其對高速運動目標距離獲取的能力。

發明內容

本發明的目的是解決現有獲取高速運動目標的距離像的裝置瞬時功率低、需要長時間曝光導致對高速運動目標距離獲取能力低的問題，從而提供一種指數增益調制距離成像器。

指數增益調制距離成像器，它由脈沖激光器、第一分光片、發射光學整形系統、高壓直流電源、延時發生器、光電探測器、控制處理器、高壓調制電源、選通電源、第一ICCD成像儀、第二ICCD成像儀、第二分光片和接收光學系統組成，脈沖激光器輸出的光束經第一分光片分成第一反射光和第一透射光，所述第一反射光入射至光電探測器的感光端，第一透射光入射至發射光學整形系統的輸入端，經發射光學整形系統的發射端發射至接收光學系統的接收端，接收光學系統的輸出端將第一透射光傳輸到第二分光片上，第二分光片將第一透射光分成第二透射光和第二反射光，所述第二透射光輸入至第一ICCD成像儀的光輸入端，第二反射光輸入至第二ICCD成像儀的光輸入端；光電探測器的電信號輸出端與延時發生器的電信號輸入端連接，延時發生器的兩個延時信號輸出端分別與高壓調制電源的延時信號輸入端和選通電源的延時信號輸入端連接，所述高壓調制電源的調制信號輸出端與第一ICCD成像儀的微通道板連接，選通電源的兩個電流信號輸出端分別與第一ICCD成像儀的柵極和第二ICCD成像儀的柵極連接，高壓直流電源的電流信號輸出端與第二ICCD成像儀的微通道板連接，第一ICCD成像儀的圖像信息輸出端與控制處理器的一個圖像信息輸入端連接，第二ICCD成像儀的圖像信息輸出端與控制處理器的另一個圖像信息輸入連接，控制處理器的調制信號輸出端與高壓調制電源的控制信號輸入端連接，控制處理器的延遲信號輸出端與延時發生器的延遲信號輸入端連接，控制處理器的光脈沖初始時間輸出端與脈沖激光器的光發射同步信息的輸入端連接。

有益效果：本發明可在極短的曝光時間內對遠距離的高速運動目標一次曝光獲取距離像；并且瞬時功率高，對高速運動目標距離獲取能力強。本發明獲取運動目標速度可達1000m/s以上，距離可達幾公里，并且將曝光時間由ms級縮短到us級，比現有成像器的曝光時間縮短了數百倍。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖，圖2是具體實施方式六的工作時序圖，(其中曲線按從上至下的順序依此為激光強度曲線、曝光時間曲線、接收機的增益曲線)。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1說明本具體實施方式，指數增益調制距離成像器，它由脈沖激光器1、第一分光片2、發射光學整形系統3、高壓直流電源5、延時發生器6、光電探測器7、控制處理器8、高壓調制電源9、選通電源10、第一ICCD成像儀11、第二ICCD成像儀4、第二分光片12和接收光學系統13組成，脈沖激光器1輸出的光束經第一分光片2分成第一反射光和第一透射光，所述第一反射光入射至光電探測器7的感光端，第一透射光入射至發射光學整形系統3的輸入端，經發射光學整形系統3的發射端發射至接收光學系統13的接收端，接收光學系統13的輸出端將第一透射光傳輸到第二分光片12上，第二分光片12將第一透射光分成第二透射光和第二反射光，所述第二透射光輸入至第一ICCD成像儀11的光輸入端，第二反射光輸入至第二ICCD成像儀4的光輸入端；光電探測器7的電信號輸出端與延時發生器6的電信號輸入端連接，延時發生器6的兩個延時信號輸出端分別與高壓調制電源9的延時信號輸入端和選通電源10的延時信號輸入端連接，所述高壓調制電源9的調制信號輸出端與第一ICCD成像儀11的微通道板連接，選通電源10的兩個電流信號輸出端分別與第一ICCD成像儀11的柵極和第二ICCD成像儀4的柵極連接，高壓直流電源5的電流信號輸出端與第二ICCD成像儀4的微通道板連接，第一ICCD成像儀11的圖像信息輸出端與控制處理器8的一個圖像信息輸入端連接，第二ICCD成像儀4的圖像信息輸出端與控制處理器8的另一個圖像信息輸入連接，控制處理器8的調制信號輸出端與高壓調制電源9的控制信號輸入端連接，控制處理器8的延遲信號輸出端與延時發生器6的延遲信號輸入端連接，控制處理器8的光脈沖初始時間輸出端與脈沖激光器1的光發射同步信息的輸入端連接。