[發明專利]距離選通激光成像貓眼效應目標探測方法無效

申請號：	201210222424.3	申請日：	2012-06-28
公開（公告）號：	CN102749625A	公開（公告）日：	2012-10-24
發明（設計）人：	李麗;吳磊;韓學勤	申請（專利權）人：	北京航空航天大學
主分類號：	G01S17/89	分類號：	G01S17/89;G01S17/08
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摘要：
搜索關鍵詞：	距離激光成像貓眼效應目標探測方法
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【說明書】：

(一)技術領域

本發明涉及激光成像技術，是一種能夠探測獲取遠距離貓眼效應目標的主動光學成像技術，屬于激光成像領域。

(二)背景技術

隨著光電成像設備在各系統中的應用日益增多，就為如何探測和發現這類系統提供了一種新的需求。一般的，成像光學系統可以近似的看成是一個透鏡與一個探測器焦平面的組合，當一束入射的平行激光束聚焦到焦平面上時，由于焦平面是一個反射平面，按照光的可逆原理，激光束會沿著原路返回，從而產生能量集中、方向性好的平行反射光，其光強大大超過普通漫反射光強，這就是成像光學系統的“貓眼效應”。

在距離遠、大氣的光傳輸特性差或者后向散射嚴重等惡劣天氣條件下，即使微光成像系統也不能提供足夠的分辨率，很難探測和發現目標。紅外成像系統受溫度對比低的限制也存在類似問題。為了克服以上缺點，采用近紅外脈沖激光器和選通ICCD（帶有像增強功能的CCD相機）設計出了一種距離選通激光主動成像系統，可以全天候探測目標。距離選通激光主動成像技術可以克服被動成像系統受環境光照影響的缺點，具有成像清晰、對比度高等特點。

基于距離選通激光成像貓眼效應目標探測方法，是一種對遠距離貓眼效應目標的探測技術。采用脈沖半導體激光器將目標所在特定區域照明，實現對貓眼效應目標的探測和測距，可克服輻射脈沖和回波信號在大氣路徑中傳輸、大氣背景輻射、透過率、散射和吸收以及湍流等因素對主動照明成像產生的影響。

(三)發明內容

1、目的：本發明針對傳統的貓眼效應目標探測方法探測距離近，遠距離探測時，容易受到背景噪聲干擾等特點，采用脈沖半導體激光器照明，同步控制電路對脈沖半導體激光器和ICCD的選通門進行同步控制，使用具有高速選通和微光成像功能的ICCD接收成像，可對特定景深貓眼效應目標進行探測和測距，降低了目標背景噪聲對貓眼效應目標的干擾。

2、技術方案：本發明給出了一種基于距離選通激光成像貓眼效應目標探測方法，利用貓眼效應可以比較有效地將特定的目標從其它目標(如復雜背景等)識別出來。貓眼效應的關鍵之處就在于目標回波強度遠遠大于其它類型目標的回波強度，但當距離較遠時容易受到背景噪聲干擾。距離選通技術是利用脈沖激光器和選通攝像機，以時間的先后分開不同距離上的散射光和目標的反射光，使由被觀察目標反射回來的輻射脈沖剛好在攝像機選通工作的時間內到達攝像機并成像，可降低采集圖像的復雜度，增大貓眼效應目標提取概率。

距離選通激光成像貓眼效應目標探測方法具體實現步驟為：

第一，在激光主動成像照明端，同步控制電路生成脈寬為2μs、頻率為10KHz的脈沖信號，驅動激光發射激光脈沖。

第二，在激光主動成像接收端，同步控制電路控制選通型ICCD選通門開閉，對探測區域不同距離目標反射的光脈沖進行接收。

第三，同步控制電路根據選通成像設定的延遲時間，計算得到特定景深內貓眼效應目標的距離。

3、優點和功效：本發明的優點是同步控制電路控制選通型ICCD選通門開閉，可對特定景深目標進行成像，降低了背景復雜度，減少了目標背景噪聲對離貓眼效應目標的干擾。同步控制電路根據選通成像設定的延遲時間，可計算得到特定景深內貓眼效應目標的距離。

(四)附圖說明

附圖1為距離選通激光成像貓眼效應目標探測系統框圖。系統主要由激光器、ICCD和同步控制電路組成。激光光源由脈沖激光器組成，同步控制電路控制激光器出光，并控制ICCD開閉，對特定景深目標進行觀察。

圖1符號說明如下：1、半導體激光器；2、發射鏡頭；3、貓眼效應目標；4、接收鏡頭；5、ICCD；6、后端處理平臺；7同步控制電路。

(五)具體實施方法

本發明通過同步控制電路控制脈沖激光器發射脈沖激光，同步控制電路控制ICCD開閉，接收不同距離返回的脈沖光束，從而對特定的貓眼效應目標進行觀察。

見圖1本發明是距離選通激光成像貓眼效應目標探測方法，具體實現步驟是：

1.在激光主動成像照明端，同步控制電路生成脈寬為2μs、頻率為10KHz的脈沖信號，驅動808nm半導體脈沖激光發射激光脈沖，對探測區域進行步進式照明。