一種貓眼目標探測的主被動成像系統技術方案

本發明專利技術公開了一種貓眼目標探測的主被動成像系統，該系統包括脈沖激光器、發射光學系統、光學鏡頭、CCD探測器、視頻處理系統、控制與延遲電路。CCD探測器通過光學鏡頭對目標區域進行圖像采集，然后傳輸給視頻處理系統，視頻處理系統每檢測到連續兩幀圖像傳輸完畢，產生一個觸發信號并發送至控制與延時電路，控制與延時電路接收到觸發信號立刻產生一個有效寬度等于所述CCD探測器的采集周期的電脈沖信號，并傳輸至脈沖激光器，脈沖激光器根據電脈沖信號產生激光脈沖信號通過發射光學系統向待測目標發射激光束，使用本發明專利技術能夠令產生的激光脈沖自適應跟蹤探測器采集幀頻的變化，從而提高主動成像質量，進而提高主被動圖像的匹配率。

【技術實現步驟摘要】
一種貓眼目標探測的主被動成像系統
本專利技術涉及激光主被動成像技術，屬于激光成像
，具體涉及一種貓眼目標探測的主被動成像系統，來對貓眼目標進行主被動成像。
技術介紹
在絕大多數光電裝備中，都是通過一定口徑的光學系統將目標的輻射、散射信號匯聚到一個高靈敏度的光電傳感器上，當激光束照射到光學目標窗口并進入光學系統視場時，根據光路的可逆性，光學系統會將一部分激光信號原光路反射回去，這種反射光被光學系統準直后會非常明亮。而且，不論入射光以何種角度進入光學系統，只要能夠到達傳感器上，其反射光就會原路返回，這就是光學目標的“貓眼”效應，具有“貓眼”效應的目標被稱為貓眼目標。激光主動探測系統能夠對“貓眼”效應實現早期預警，從而得到了人們的廣泛關注。在激光主動探測系統中，激光光源是重要組成部分，可分為連續激光和脈沖激光兩種。目前大多數貓眼目標的識別都是采用連續激光作為光源，對目標區域進行主動成像，連續采集目標區域信息，然后利用目標灰度及形狀特征的方法成像，但是當背景較復雜時，連續采集的目標信息無法排除背景波動造成的干擾。而現有的脈沖激光作為光源的探測系統，其采用脈沖激光照射貓眼目標，從而實現主被動成像，探測器獲取主動圖像和被動圖像后進行匹配，從而消除背景的干擾，能夠在很大程度上提高成像質量，增強目標識別度，降低虛警率。然而，現有的探測系統采用固定重復頻率的脈沖激光作為光源，產生固定頻率變化的主被動圖像，由探測器采集，但是當脈沖寬度太寬或太窄時，會產生連續采集的兩幅圖像均為主動圖像或被動圖像的問題，而探測器本身也可能存在穩定性問題，使得不能按照其本身的幀頻進行圖像采集，當幀頻波動時，會產生采集半幅主動圖像或半幅被動圖像的情況，使得成像質量較差，匹配率低，從而導致探測系統目標識別不清，虛警率高的問題。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術提供了一種貓眼目標探測的主被動成像系統，能夠令產生的激光脈沖自適應跟蹤探測器采集幀頻的變化，從而提高主動成像質量，進而提高主被動圖像的匹配率。該方案是這樣實現的:—種貓眼目標探測的主被動成像系統，包括脈沖激光器、發射光學系統、光學鏡頭、CCD探測器、視頻處理系統、控制與延遲電路；所述CXD探測器通過光學鏡頭，對目標區域進行圖像采集，然后傳輸給視頻處理系統；所述視頻處理系統，用于每檢測到連續兩幀圖像傳輸完畢，產生一個觸發信號，發送至控制與延時電路；所述控制與延時電路，用于在接收到觸發信號時，立刻產生一個電脈沖信號，該電脈沖信號的有效寬度等于所述CCD探測器的采集周期，電脈沖信號傳輸至脈沖激光器；所述脈沖激光器根據所述電脈沖信號產生激光脈沖信號通過發射光學系統向目標區域發射激光束。較佳地，所述視頻處理系統檢測圖像傳輸完畢通過檢測奇偶場的變化來判定。有益效果:(I)本專利技術在獲得連續兩幀圖像傳輸完畢時產生觸發信號，該觸發信號用于控制激光脈沖信號的產生時刻，這樣能夠令產生的激光脈沖自適應跟蹤探測器采集幀頻的變化，避免了當幀頻波動時，采集半幅主動圖像或半幅被動圖像的情況，電脈沖信號的有效寬度等于所述CCD探測器的采集周期，避免了連續采集的兩幅圖像均為主動圖像或被動圖像的情況，使得主被動交替成像與采集幀頻的嚴格匹配，提高了成像質量。(2)本專利技術一較佳實施例通過檢測到的奇偶場變化來判定圖像傳輸完畢，能夠更準確的確定圖像傳輸完畢時刻，從而保證了信號觸發時刻的準確性，進一步保證了主被動交替成像與采集幀頻的嚴格匹配。【附圖說明】圖1為貓眼目標探測的主被動成像系統示意圖。其中，1-目標區域，2-發射光學系統，3-脈沖激光器，4-延遲電路；5-控制電路；6-視頻處理系統；7-(XD探測器；8_光學鏡頭。【具體實施方式】下面結合附圖并舉實施例，對本專利技術進行詳細描述。本專利技術提供了一種貓眼目標探測的主被動成像系統，如圖1所示，該系統包括發射光學系統2、脈沖激光器3、光學鏡頭8、CXD探測器7、視頻處理系統6、控制及延遲電路。在實現中，控制及延遲電路可以具體分為控制電路5和延遲電路4。CXD探測器7通過光學鏡頭8，對目標區域I進行圖像采集，然后發送給視頻處理系統6。視頻處理系統6，用于每檢測到兩幀圖像傳輸完畢，產生一個觸發信號，發送至控制與延時電路。圖像在傳輸時分為奇場和偶場，采用相應的解碼芯片可以根據信號獲取奇偶場變化，該變化能夠準確的表征圖像的傳輸狀態，例如，對于CCD先傳輸奇場后傳輸偶場圖像時，當偶場變奇場時，則判定該幅圖像傳輸完畢，對于CCD先傳輸偶場后傳輸奇場的圖像時，當奇場變偶場時，則判定該幅圖像傳輸完畢。控制與延時電路，用于在接收到觸發信號時，立刻產生一個電脈沖信號，該電脈沖信號的有效寬度等于CCD探測器的采集周期，電脈沖信號傳輸至脈沖激光器；所述采集周期為CCD探測器傳輸一幀圖像所用時間，對于同一制式信號，此為固定值，例如CCD探測器傳輸PAL制式信號時，其采集周期為40毫秒。在本實施例中，控制與延時電路具體分為控制電路5和延遲電路4。其中當視頻處理系統確定連續兩幀圖像傳輸完畢時，產生一個高電平作為觸發信號發送給控制電路5，控制電路5控制延遲電路4開始產生高電平信號，該高電平信號的維持時間為CCD探測器的采集周期，維持時間到達后，降為低電平，從而產生了電脈沖信號。該電脈沖信號用于驅動脈沖激光器3。脈沖激光器根據所述電脈沖信號產生激光脈沖信號通過發射光學系統向目標區域發射激光束。該基于貓眼目標探測的主被動成像系統的工作流程如下:(I)接通電源，使得CXD探測器7工作在正常狀態下，CXD探測器7通過光學鏡頭8，對目標區域I進行圖像采集，同時輸出PAL或NTSC制式信號發送給視頻處理系統6 ；(2)視頻處理系統6中的解碼芯片對CXD探測器7輸出的PAL或NTSC制式信號進行讀取分析，準確測出信號的奇偶場變化，每檢測到連續兩次奇偶場的變化，則認為連續兩幀圖像傳輸完畢，并產生觸發信號，發送至控制電路5 ;(3)控制電路5接收到觸發信號后，控制延遲電路4開始產生高電平信號，該高電平信號維持CCD探測器的一個采集周期后，降為低電平，從而產生了電脈沖信號，該電脈沖信號驅動脈沖激光器3產生激光脈沖信號，通過發射光學系統2向目標區域發射激光束；(4)激光輸出脈沖激光后，CXD持續正常工作，因而獲得目標區域的主被動圖像，如此往復，(XD便可以對目標區域進行主被動交替成像。綜上所述，以上僅為本專利技術的較佳實施例而已，并非用于限定本專利技術的保護范圍。凡在本專利技術的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本專利技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種貓眼目標探測的主被動成像系統，其特征在于，包括脈沖激光器、發射光學系統、光學鏡頭、CCD探測器、視頻處理系統、控制與延遲電路；所述CCD探測器通過光學鏡頭，對目標區域進行圖像采集，然后傳輸給視頻處理系統；所述視頻處理系統，用于每檢測到連續兩幀圖像傳輸完畢，產生一個觸發信號，發送至控制與延時電路；所述控制與延時電路，用于在接收到觸發信號時，立刻產生一個電脈沖信號，該電脈沖信號的有效寬度等于所述CCD探測器的采集周期，電脈沖信號傳輸至脈沖激光器；所述脈沖激光器根據所述電脈沖信號產生激光脈沖信號通過發射光學系統向目標區域發射激光束。

【技術特征摘要】
1.一種貓眼目標探測的主被動成像系統，其特征在于，包括脈沖激光器、發射光學系統、光學鏡頭、CCD探測器、視頻處理系統、控制與延遲電路； 所述CCD探測器通過光學鏡頭，對目標區域進行圖像采集，然后傳輸給視頻處理系統；所述視頻處理系統，用于每檢測到連續兩幀圖像傳輸完畢，產生一個觸發信號，發送至控制與延時電路； 所述控制與延時電路，用于在接收到...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張海洋，鄭征，趙長明，楊蘇輝，時光，
申請(專利權)人：北京理工大學，
類型：發明
國別省市：