激光主动照明成像技术

激光主动照明成像是主动成像系统,它是将激光技术、成像传感器的距离选通技术、微弱目标的成像处理技术结合在一起而发展的新技术.以近红外激光作为照明光源,对低照度情况下,远距离目标进行探测成像.文中详细阐述了激光主动成像技术的原理、激光发射装置和接收机技术,同时详细阐述了同步控制技术、同步扫描技术和图像处理技术等影响成像距离和质量的关键技术,最后分析了国内外的发展现状及前景.     

激光主动照明成像技术:分析和实验证明

激光主动照明成像技术是以近红外激光作为照明光源,对低照度情况下,远距离目标进行探测成像.由激光照射到待探测的目标上,用CCD相机对目标进行拍摄,分析了大气后向散射对成像系统影响,并利用距离选通技术可大大增加目标探测能力和探测距离.实际大气条件下的激光照明成像实验,对理论进行了验证.     

利用数字相机实现脉冲激光水下成像系统的研究

距离选通方式是脉冲激光水下成像系统中用于抑制水介质强烈后向散射,提高系统的作用距离和成像质量的主要方法和手段.利用数字相机作为成像设备,脉冲激光作为光源,对这一方式进行了对比研究,证明了距离选通的作用.并针对实验系统中数字相机成像部件CCD容易饱和的特点,提出了相应解决办法.     

激光照明系统匀光技术的研究

为了实现半导体激光照明光斑均匀化,设计了新型的激光照明系统。分析现有匀化技术,研究了激光照明系统照明光斑的均匀性及匀化光斑技术。利用无刷马达传带光束整形散射器高于CCD(COMS)像机快门的频率旋转,使多支半导体激光光束在一个积分时间内叠加,获得均匀照明。新型的激光照明系统能够简单有效地消除激光干涉条纹和激光散斑,实现均匀照明的目的。实验结果表明:新型激光照明系统在有效照明区域内能量效率为91%,照度均匀性到达95%。新型激光照明系统提高了能量效率及激光光斑的均匀性。     

空间目标的激光主动成像系统性能分析

针对空间目标探测,介绍了激光主动成像系统的组成,详细分析了空间目标及背景的辐射特性;根据成像分辨率、调制对比度、最小可探测功率、系统信噪比等参数,分别给出作用距离模型,并对激光主动成像系统性能进行分析和仿真计算;仿真结果表明：利用激光主动成像探测系统可对一定距离的空间目标进行成像探测。     

激光主动成像目标实时检测系统研究

激光主动成像技术是一种将激光技术、成像传感器技术以及图像处理技术结合在一起而发展起来的新技术。介绍了激光主动成像系统的组成,分析了激光图像的特点。为了抑制图像中存在的散斑噪声,采用加权均值多方向形态滤波算法进行图像预处理;利用基于高阶统计量的算法把目标从高斯噪声中检测出来。研究了目标检测与处理的数字信号处理（digital signal processing,DSP）实时实现技术。实验结果表明：对于视频图像序列,系统能够实现运动目标的实时检测与跟踪。     

基于激光距离选通技术的水下湍流检测方法研究

目前水下激光传播在成像和激光通信等众多领域均有着广泛的应用。水下成像技术由于受到水下散射噪声和光学湍流的影响,使得水下采集的图像产生模糊和变形。因此,水下湍流的研究对激光传播领域有着重要的意义。距离选通技术是水下成像技术中较为成熟的技术,它可以有效消除激光在水下传播过程中所受到的后向散射效应。创新地提出不同距离下的水下湍流重构算法,介绍了利用激光距离选通技术检测水下湍流的特点和原理,并建立实验平台用以验证本文所提出的方法和理论模型。最后结合实验结果对所用方法和水下湍流的影响进行了验证和分析,使得波前重构面型的均方根误差达到了0.2657mm。     

距离选通激光水下成像系统中同步控制装置的设计

距离选通激光水下成像系统中同步控制装置的研究设计是系统的关键技术之一。在成像系统对同步控制装置的性能要求基础上 ,实际给出一种用 82 5 3来实现满足性能要求的方法 ,完成了其设计原理和具体实现过程。这种同步控制装置能方便地通过调整脉冲延时和脉宽来提高系统成像质量和作用距离。     

基于目标模型的激光主动成像仿真

成像仿真可为激光主动成像系统的优化设计提供参考,为目标探测和识别算法研究奠定数据基础。针对空间目标探测,提出了基于目标模型的激光主动成像仿真方法,介绍了对距离选通激光主动成像过程进行全数字仿真的主要步骤。通过对比分析,验证了仿真方法的有效性。     

IR310型红外热成像主动稳像转塔系统

武汉高德光电有限公司生产的IR310红外热成像主动稳像转塔系统，直径≤310mm．重量约28kg，适于在-30℃～55℃环境中使用。该转塔系统具有二维稳像、稳定度高，操作系统结构简单、可靠，全方位遥控云台观测，电动调焦、手动／自动亮度调节．全新的夜视功能。超远距离监视，宽范围手动杆控制等特点。     

扫描成像系统的激光干扰效果分析

从破坏机理和损伤阈值方面分析了光电探测器的干扰机理。给出了激光干扰概率模型,提出自适应干扰和时域均匀干扰两种干扰模式,对两种不同干扰方式下扫描成像设备的干扰概率进行了理论计算并得出了试验结果,验证了侦察-干扰工作模式的有效性,证明了激光自适应干扰是光电对抗中的首选干扰方式。     

基于DMD成像控制系统的研究

基于数字微镜器件DMD的工作原理,提出一种应用于激光防护的DMD成像控制系统,利用DMD对光的调制作用,来保护光电成像器件CCD不受激光致盲武器的干扰或破坏。介绍了DMD的工作原理,并从整体上分析了DMD成像控制系统的结构。DMD系统控制和CCD图像采集上进行了软件设计,实现了CCD通过Camera Link图像采集卡采集图像数据及干扰激光光斑的识别。在DMD和CCD像素对应问题上,采用了相移莫尔法的调校方法,通过分析莫尔条纹的相位分布来实现像素的一一对应。最终通过DMD调制后的图像可以清晰看出,系统有效地识别了激光光斑及对DMD的控制,抑制了图像产生的饱和现象,达到了排除干扰激光保护光电成像器件的目的。     

准分子激光人眼角膜矫正系统的研究

描述了一个完整的利用193纳米的准分子激光对近视、远视、散光等人眼屈光不正进行矫正的系统，并分别对该系统的各个重要组成部分的工作原理及其在系统中的实现进行了研究。该系统已应用于临床实验中，并取得了良好的效果。     

微弱激光能量监测系统的研究

设计了一种基于光电法的微弱激光能量检测系统.采用PIN光电二极管作为能量检测系统的探头,利用多级运算放大电路完成了信号的I/V变换、放大和保持,并通过数模转换器和微处理器采集、处理和输出数据.实验结果表明,测量能量在微焦级时,系统的不准确度为5%.该方案实现了微弱激光能量的准确测量.     

激光光束质量测量系统技术的研究

为适应社会对高质量激光器的需求,提高光束质量的前提是能获得其准确的性能参数。设计了一款基于机械系统、光学系统、电子学系统组成的M~2因子光束质量测量系统。其创新点在于系统的智能化。系统通过步进电机自动控制整个平台使得CCD相机采集到多点的激光切片图像,完成图像的采集后传输给计算机,由软件进行数据处理与算法分析,最终会在上位机中看到激光的光强分布图及处理结果。实验结果表明,系统可以对200~1300nm范围内的激光光束质量进行测量鉴定,进而对提高光束质量提供可靠依据。