發(fā)布時(shí)間：2019-09-19 11:44

【摘要】：為了解決傳統(tǒng)水下目標(biāo)成像系統(tǒng)存在的成像模糊、測(cè)距誤差高的缺陷,設(shè)計(jì)了一種水下目標(biāo)激光成像系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集卡將驅(qū)動(dòng)信號(hào)反饋給激光發(fā)射機(jī),發(fā)射機(jī)射出扇形激光光束,激光束通過(guò)發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)以及掃描系統(tǒng)射向水下目標(biāo),掃描系統(tǒng)以及接收光學(xué)系統(tǒng)對(duì)水下目標(biāo)反射的回波信號(hào)進(jìn)行操作,并將回波信號(hào)傳輸?shù)綏l紋管探測(cè)器的光陰極中,進(jìn)而獲取目標(biāo)的原始條紋圖像,分析了條紋管探測(cè)器的激光成像原理,對(duì)系統(tǒng)中的激光發(fā)射機(jī)、光學(xué)系統(tǒng)以及掃描系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,并介紹了系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)中VB程序控制信號(hào)時(shí)序過(guò)程以及Matlab圖像處理流程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明,該系統(tǒng)可獲取精確的水下目標(biāo)圖像,并且對(duì)水下目標(biāo)距離進(jìn)行準(zhǔn)確探測(cè),具有較高的成像性能和距離探測(cè)性能。
【圖文】：

http∶//www．laserjournal．cn向目標(biāo)，此時(shí)目標(biāo)產(chǎn)生回波信號(hào)，掃描系統(tǒng)和接收光學(xué)系統(tǒng)對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行操作［2］，并向條紋管探測(cè)器反饋回波信號(hào)，最終獲取水下目標(biāo)的原始條紋圖像，，CCD相機(jī)將從條紋管探測(cè)器中采集的原始條紋圖像存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中。計(jì)算機(jī)中的系統(tǒng)軟件采用數(shù)據(jù)采集卡對(duì)激光發(fā)射機(jī)進(jìn)行控制，激光發(fā)射機(jī)通過(guò)延時(shí)器以及觸發(fā)器對(duì)條紋管探測(cè)器的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)控制。圖1水下目標(biāo)激光成像系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)1.2激光發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)的水下目標(biāo)激光成像系統(tǒng)的激光波長(zhǎng)取值區(qū)間是［480，560］nm。系統(tǒng)采用調(diào)QNd:YAG倍頻激光放射機(jī)，其包括振蕩級(jí)和放大級(jí)。振蕩級(jí)采用氙燈泵浦的主動(dòng)電光調(diào)Q釹離子激光器，其諧振腔中存在具有35%透射率的輸出鏡。振蕩級(jí)激光腔內(nèi)的主動(dòng)電光調(diào)Q系統(tǒng)可對(duì)電光晶體中的電壓實(shí)施調(diào)控［3］，確保諧振腔Q值基于設(shè)置的程序進(jìn)行波動(dòng)，最終獲取的激光脈沖能量是12mJ。放大級(jí)是氙燈泵浦的釹離子激光放大器［4］，能夠?qū)⒄袷幖?jí)輸入的激光放大4至8倍，輸出激光光束通過(guò)倍頻晶體形成脈沖能量是40mJ的綠光激光脈沖。1.3條紋管探測(cè)器激光成像原理?xiàng)l紋管探測(cè)器是系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其采用自身的偏轉(zhuǎn)電壓將電子變換成光學(xué)圖像。獲取的光學(xué)圖像中存在水下目標(biāo)的二維反射率信息以及三維距離信息，對(duì)該圖像進(jìn)行去噪、還原以及重構(gòu)后［5］，可得到水下目標(biāo)的距離圖像以及強(qiáng)度圖像。條紋管探測(cè)器包括光電陰極、加速系統(tǒng)、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)以及熒光屏。設(shè)計(jì)的水下目標(biāo)激光成像系統(tǒng)中的激光發(fā)射機(jī)向目標(biāo)發(fā)射扇形激光束，水下目標(biāo)中受到激光照射后會(huì)反射出大量光子，這些光子處于呈現(xiàn)條狀排列，成像系統(tǒng)中的接收透鏡對(duì)這些光子進(jìn)行采集［6］，并向條紋管內(nèi)的光電陰極傳輸采集到的光子，此時(shí)光子將變換成電子進(jìn)行加速運(yùn)?

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本文編號(hào)：2538091