【摘要】：由于間接照射和玻璃散射,現(xiàn)有的攔截式激光預(yù)警技術(shù)無法獲取竊聽源的方位信息,針對(duì)該問題,本論文提出了一種利用AOTF光譜相機(jī)(Acousto-Optic Tunable Filter,AOTF)對(duì)窗戶進(jìn)行凝視成像的反激光竊聽預(yù)警方法。AOTF作為光譜成像系統(tǒng)的核心器件,通過近紅外波段連續(xù)光譜濾波可獲得激光波長信息,并且降低背景噪聲,通過聲光衍射成像,可實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行高分辨率凝視成像,并獲得照射光斑的特征信息。本論文在闡述AOTF基本原理基礎(chǔ)上,對(duì)構(gòu)建的AOTF相機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)的配置參數(shù)、整體原理圖進(jìn)行了分析。為了更準(zhǔn)確提取散射光斑特征信息,重點(diǎn)研究了竊聽光源定位模型、散射光斑擬合算法、特征信息提取算法、圖像畸變模型等關(guān)鍵技術(shù)。依照告警系統(tǒng)的成像特征,首先提出了圖像預(yù)處理算法和最小二乘圖像擬合算法對(duì)光斑進(jìn)行擬合處理;其次,在提取邊緣輪廓基礎(chǔ)上,利用圖像特征信息提取算法對(duì)散射光斑進(jìn)行提取;最后,推導(dǎo)出竊聽激光光源來襲方位的幾何模型。實(shí)驗(yàn)表明,此算法和構(gòu)建的幾何數(shù)學(xué)模型能夠有效地定位來襲激光源的方位信息。與此同時(shí),由于AOTF相機(jī)自身原因,成像時(shí)會(huì)產(chǎn)生畸變,進(jìn)而會(huì)影響圖像特征提取的準(zhǔn)確性。為解決此問題,本論文描述了AOTF相機(jī)的畸變產(chǎn)生機(jī)理及特性,提出了一種畸變校正方法。實(shí)驗(yàn)表明,AOTF相機(jī)拍攝圖像經(jīng)畸變校正后最大畸變像素位移量為1.4個(gè)像素,而原圖像的最大畸變像素位移量為9個(gè)像素,則AOTF相機(jī)系統(tǒng)造成的畸變得到了很好的校正。最后,搭建出了基于AOTF的反激光竊聽告警系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),以He-Ne激光器為激光源并編寫了定位算法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,系統(tǒng)可獲得竊聽激光光源相對(duì)位置信息,方位角和俯仰角的定位精度≤4°,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP391.41;TN249
【圖文】：

d圖 2.1 聲波導(dǎo)致晶體折射率周期性變化示意圖F 的組成結(jié)構(gòu)如圖 2.2 所示，主要包括聲光晶體 TeO2、bO3三個(gè)組成部分，其中后兩個(gè)部分又組合成壓電換能當(dāng) AOTF 中的射頻發(fā)生器發(fā)射出電信號(hào)時(shí)，壓電換能器超聲波，此時(shí)，若有一束復(fù)色光通過高頻振動(dòng)的光彈晶的一束單色光將會(huì)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，但此衍射光的波長并體振動(dòng)頻率而改變，這種相互作用可以用動(dòng)量匹配來解射光光波矢量 dk 和超聲波波矢量 ak 滿足 idkkka[45]吸聲材料射光+1級(jí)衍射光（e-o）0級(jí)非衍射光

中北大學(xué)學(xué)位論文 6.4×4.8mm)、計(jì)算機(jī)組成，其中，AOTF 可以濾掉除激光源外的其他波長的光波干擾，使計(jì)算結(jié)果更加精確。對(duì)所設(shè)計(jì)構(gòu)建的激光竊聽源方位識(shí)別告警實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 2.4 所示，該系統(tǒng)采集到的散射光斑如圖 2.5 所示。

m)、計(jì)算機(jī)組成，其中，AOTF 可以濾掉除激光源外的其他算結(jié)果更加精確。對(duì)所設(shè)計(jì)構(gòu)建的激光竊聽源方位識(shí)別該系統(tǒng)采集到的散射光斑如圖 2.5 所示。激光器旋轉(zhuǎn)云臺(tái)玻璃散射光斑鏡頭AOTF導(dǎo)軌圖 2.4 反激光竊聽告警平臺(tái)

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本文編號(hào)：2768103