[發明專利]一種廣域覆蓋窄域多點重點偵察檢測方法

有效

• 申請號: 201711426313.3
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108181666B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 于清華;孫勝利
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G01V8/10
• 分類號: G01V8/10
• 代理公司: 上海滬慧律師事務所 31311
• 代理人: 李秀蘭

本發明公開了一種廣域覆蓋窄域多點重點偵察檢測方法。本發明采用“短相干基線透鏡對全視場波導陣列”信號采集實現“廣域低分辨率”覆蓋搜索功能，采用“全相干基線透鏡對局域小視場波導陣列”信號采集實現“窄域高分辨率”多點重點偵察檢測功能。該檢測技術無運動部件，低功耗、在一定廣域范圍內進行多目標同時重點監測、跟蹤、定位與識別，可廣泛用于高空飛行器對地表或者空中運動目標的探測和識別領域。

技術領域

本發明屬于光電探測領域，特別是高空飛行器對地面目標的探測和識別領域，模擬“鷹眼”搜索目標和識別目標行為的功能，實現新型廣域覆蓋窄域多點重點偵察檢測技術。

背景技術

美國國防高級研究項目署(DARPA)在1996年起以卡內基梅隆大學為首聯合美國十幾所高等院校和研究機構參與了仿鷹眼視頻監控重大項目VSAM(Video Surveillance andMonitoring)和VACE(Video Analysi and Content Extraction)。VASM項目主要關注于高空飛行器對地面目標的探測和識別問題，模擬鷹眼的搜索目標和理解目標行為的功能。VSAM可將目標跟蹤定位結果可視化。VACE項目可根據目標運動軌跡預測目標運行方向，從而分析目標的威脅程度。

以色列的Fayman則針對目標和傳感器在相對位置變化而導致目標尺度變化，目標信息量變化的問題，提出了一種變焦控制的主動跟蹤方法——變焦跟蹤。

相似的，英國的Ben Tordoff和David Murray則提出變焦控制的反應控制方法，模仿了鷹眼高空中看清目標的功能。反應控制方法運用中心投影法，自適應縮放保留目標深度與場景深度比，并根據自適應縮放所引起的深度運動補償得到不需要自動校正的仿射投影方法，使得方法具有了旋轉不變性。

日本東京工業大學則根據鷹眼的生理結構設計了一個廣域跟蹤系統。根據鷹眼利用雙目視覺搜索目標，單目視覺觀察目標的原理，設計了具有三個探測器的云臺控制平臺，模擬鷹觀察目標時頭部的運動，三個探測器分別為一個長焦相機和兩個普通相機組成，其中使用長焦相機模擬鷹眼的單目視覺，對目標產生高分辨率的視場，兩個普通相機則組成廣域視角，模仿鷹眼的雙目視覺搜索目標，為長焦相機提供目標位置。該方法由于探測器數目的原因，此方法比較適合安防領域的目標探測。

廣泛應用的“鷹眼”系統多采用傳統光學變焦系統，或者多鏡頭組合的方式。隨著微納光學、相干光學以及計算機科學的發展，新型的光學探測手段開始得到發展，本發明在集成光學相干光學基礎上提出的一種類“鷹眼”工作模式的廣域覆蓋窄域多點重點偵察檢測技術。

該檢測技術具有無運動部件、分模式工作功耗低的優點，隨著技術的進一步成熟，有望廣泛應用于運動目標光電檢測，以及微納衛星領域。

發明內容

本發明公開一種新型廣域覆蓋窄域多點重點偵察檢測技術。

該檢測技術是基于一種新型光電探測系統實現的。該光電探測系統的工作原理是根據Van Cittert-Zernike定理，利用集成光學的數千個透鏡對和正交耦合器進行不同空間頻率下的復相干系數的探測，進而通過逆傅里葉變換得到物的成像圖像。基于此原理，該系統的透鏡對對應工作基線長度決定系統的分辨率，透鏡直徑和波導陣列大小決定工作視場大小。因此，通過選擇使用工作基線和光波導陣列可以實現不同視場和不同分辨率的工作模式。