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激光主动照明光学系统设计 被引量:11
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作者 刘韬 胡玥 +1 位作者 董健 申军立 《中国光学》 EI CAS CSCD 2016年第3期342-348,共7页
为提高跟踪测量系统对暗弱目标的探测能力,设计一套自动化激光主动照明光学系统,对跟踪测量视场范围进行主动辅助照明。该系统在0.2~5 km 距离处的照明直径均为10 m,计算出其在-20℃及+45℃的温度调焦量,照明仿真结果表明系统... 为提高跟踪测量系统对暗弱目标的探测能力,设计一套自动化激光主动照明光学系统,对跟踪测量视场范围进行主动辅助照明。该系统在0.2~5 km 距离处的照明直径均为10 m,计算出其在-20℃及+45℃的温度调焦量,照明仿真结果表明系统照明不均匀性<15%。通过研究系统像差对照明均匀性的影响,以及对设计的调光组进行分析,得到调光组移动量与照明距离之间的理论关系,表明自动调节调光组位置即可实现不同照明距离处的均匀照明。设计和分析结果表明,该主动照明系统能够自动调节调光组位置,实现跟踪测量视场内的均匀照明,有利于跟踪测量系统对于暗弱目标的探测。 展开更多
关键词 激光主动照明 自动化 照度均匀
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880nm半导体激光主动照明光纤耦合模块 被引量:5
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作者 王祥鹏 彭航宇 +1 位作者 李再金 王立军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1500-1504,共5页
为降低半导体激光主动照明红曝,选择波长880 nm大功率半导体激光器作为新型激光主动照明成像系统光源。根据光纤耦合过程光参数积不变原理,研制出波长880 nm大功率半导体激光器阵列单光纤耦合模块,利用光纤匀光作用使激光光束匀化整圆... 为降低半导体激光主动照明红曝,选择波长880 nm大功率半导体激光器作为新型激光主动照明成像系统光源。根据光纤耦合过程光参数积不变原理,研制出波长880 nm大功率半导体激光器阵列单光纤耦合模块,利用光纤匀光作用使激光光束匀化整圆后用于激光主动照明。首次在波长880 nm大功率半导体激光器上采用阶梯反射镜光束整形方法,使激光光参数积与光纤匹配,激光高效耦合进入纤芯400μm、数值孔径0.22的光纤。室温条件下光纤耦合模块连续输出功率44.9 W,电光转化效率35%,波长880 nm大功率半导体激光器阵列光纤耦合模块,不仅其红曝小而且对应CMOS图像传感器光谱响应度较高,系统成像质量好。 展开更多
关键词 半导体激光器阵列 波长880nm激光 激光主动照明 光束整形 阶梯镜
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基于光纹特征的激光主动照明图像去模糊 被引量:13
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作者 王灿进 石宁宁 +1 位作者 孙涛 王锐 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1159-1167,共9页
受光学系统离焦、大气扰动、平台振动的影响,激光主动照明系统捕获的图像容易被模糊,而传统的去模糊方法难以取得良好的复原效果,故本文提出基于光纹特征的盲解卷积复原方法来实现图像去模糊。首先将模糊图像降采样,建立尺度金字塔,在... 受光学系统离焦、大气扰动、平台振动的影响,激光主动照明系统捕获的图像容易被模糊,而传统的去模糊方法难以取得良好的复原效果,故本文提出基于光纹特征的盲解卷积复原方法来实现图像去模糊。首先将模糊图像降采样,建立尺度金字塔,在尺度空间查找光纹特征图像块。随后基于激光主动照明图像饱和像素较多的特点,提出新的图像退化模型。最后针对模糊核估计、光纹参数更新、清晰图像复原3个步骤,提出适用的能量函数,迭代复原出无噪清晰图像。搭建了主动照明系统,在捕获的激光主动照明图像上进行了实验,并与现有方法进行了对比。结果表明:本文方法不仅能够复原出清晰图像,而且能有效抑制振铃效应,其客观评价指标峰值信噪比(PSNR)优于已有的其他算法。 展开更多
关键词 激光主动照明 图像去模糊 光纹特征 能量函数 振铃效应
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安防领域激光主动照明技术现状与展望 被引量:2
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作者 李明 徐现刚 《激光杂志》 北大核心 2017年第3期1-4,共4页
从工程应用角度论述了安防夜视监控领域激光主动照明技术现状及未来发展趋势,讨论了激光照明安全问题。指出安防LED照明技术受制于其发光效率等物理极限,未来将被激光照明技术取代。介绍了现有激光照明关键技术,并对激光照明未来的发展... 从工程应用角度论述了安防夜视监控领域激光主动照明技术现状及未来发展趋势,讨论了激光照明安全问题。指出安防LED照明技术受制于其发光效率等物理极限,未来将被激光照明技术取代。介绍了现有激光照明关键技术,并对激光照明未来的发展趋势做了展望。垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)在激光照明领域应用优势明显,激光距离选通技术是提高激光夜视图像信噪比的有效途径,1.5μm人眼安全激光照明技术也是未来发展趋势。 展开更多
关键词 激光主动照明 VCSEL 激光距离选通 激光照明安全 展望
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1.319μm激光照明条件下目标特性的实验研究 被引量:2
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作者 蔡雷 姚东升 +1 位作者 关小伟 景春元 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期463-466,共4页
目标表面的反射特性主要由双向反射分布函数来表述,利用双向反射分布函数经验公式推导了激光主动照明条件下的目标反射截面,给出一种近似计算的方法,基于该方法计算了圆锥体目标激光反射截面。采用1.319μm固体激光器,搭建实验平台,实... 目标表面的反射特性主要由双向反射分布函数来表述,利用双向反射分布函数经验公式推导了激光主动照明条件下的目标反射截面,给出一种近似计算的方法,基于该方法计算了圆锥体目标激光反射截面。采用1.319μm固体激光器,搭建实验平台,实际测量了圆锥体目标反射截面随入射角度的变化趋势,同提出的计算方法计算得到的结果相一致。实验测量了圆板,圆柱,圆锥等目标在不同涂层时目标反射截面随入射角度的变化关系。结果可以为激光主动照明系统模型的优化及后续目标特征的提取与识别工作提供参考。 展开更多
关键词 激光主动照明 目标特性 双向反射分布函数 反射截面
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激光照明下锥体目标反射截面理论分析 被引量:1
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作者 蔡雷 姚东升 张己化 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S2期734-737,共4页
目标表面的反射特性主要由双向反射分布函数来表述,根据双向反射分布函数定义的激光主动照明反射截面,研究双向反射分布函数与目标表面特性的关系。利用双向反射分布函数推导了激光主动照明条件下的目标反射截面,给出一种近似计算的方法... 目标表面的反射特性主要由双向反射分布函数来表述,根据双向反射分布函数定义的激光主动照明反射截面,研究双向反射分布函数与目标表面特性的关系。利用双向反射分布函数推导了激光主动照明条件下的目标反射截面,给出一种近似计算的方法,基于该方法分析计算两种不同的反射情况下,圆锥体激光反射截面与具有相同半径的圆形平板面的激光反射截面的比值随圆锥体半顶角的变化曲线。得到了圆锥顶角越小则圆锥面的反射截面就越小的结论,与实际情况相符合。可以为武器设计、目标隐身、系统建模提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 反射截面 双向反射分布函数 激光主动照明 圆锥体目标
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扩展目标光学特性的理论分析与研究 被引量:4
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作者 蔡雷 张世强 关小伟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1671-1674,共4页
利用双向反射分布函数经验公式推导出激光主动照明条件下的目标反射截面表达式,给出了目标反射截面的一种近似计算方法,基于该方法计算了圆锥体目标反射截面。利用固体激光器和CMOS相机搭建实验系统,实际测量了目标反射截面随入射角度... 利用双向反射分布函数经验公式推导出激光主动照明条件下的目标反射截面表达式,给出了目标反射截面的一种近似计算方法,基于该方法计算了圆锥体目标反射截面。利用固体激光器和CMOS相机搭建实验系统,实际测量了目标反射截面随入射角度和不同目标体等参数变化时的变化情况,实验系统及数据同提出的方法计算得到的结果基本一致。结果表明,目标形状相同,入射角小于45°时,目标反射截面随着无涂层、白色油漆、灰色油漆逐渐变小,大于45°时白色油漆涂层目标反射截面最大;在目标表面特性相同的时候,目标反射截面随圆板、圆柱、圆锥渐次减小。 展开更多
关键词 激光主动照明 目标特性 双向反射分布函数 反射截面
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低照度背景下弱小目标的成像实验研究 被引量:4
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作者 胡海力 贺磊 +3 位作者 张勇 杨振 郭鑫民 张建隆 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期250-255,共6页
无人机等弱小目标具有飞行高度低、反射截面小、热信息弱等特点,尤其在低照度背景下,单一成像方式难以实现对弱小目标的探测和识别。实验对比了可见光成像、微光夜视成像、长波红外成像、激光主动照明成像等对弱小目标的成像效果,目的... 无人机等弱小目标具有飞行高度低、反射截面小、热信息弱等特点,尤其在低照度背景下,单一成像方式难以实现对弱小目标的探测和识别。实验对比了可见光成像、微光夜视成像、长波红外成像、激光主动照明成像等对弱小目标的成像效果,目的是研究适用于不同照度背景下弱小目标的探测识别方法。外场实验中,被测目标为小型四旋翼无人机,尺寸为290 mm×290 mm×196 mm,实验环境照度在10^-2~10^-4 lx之间,作用距离范围0.5~2 km。成像实验结果表明:普通可见光系统无法在环境照度低于10-2 lx时成像;环境照度为10^-3 lx时,微光夜视和长波红外热系统的识别距离仅为0.5 km;近红外激光(中心波长808 nm)主动照明与微光夜视结合的主动成像方式可增加对弱小目标的识别距离,同等条件下主动照明成像作用距离是被动成像的3倍。 展开更多
关键词 弱小目标 低照度背景 激光主动照明 目标探测识别
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