| 题名 | 激光主动成像系统信噪比分析与仿真计算 |
| 作者 | 庞春颖 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2007-06-30 |
| 授予单位 | 中国科学院长春光学精密机械与物理所 |
| 授予地点 | 长春光学精密机械与物理所 |
| 导师 | 张涛 |
| 关键词 | 激光主动成像 距离选通 同步控制 信噪比模型 距离方程 |
| 其他题名 | Laser Active Imaging System Signal-to-noise Analyse and Simulation Computation |
| 学位专业 | 光学工程 |
| 中文摘要 | 根据有无照明光源，成像系统分为被动成像和主动成像两种方式。被动成像系统本身不带照明光源，主要依靠被探测目标反射日光、月光等自然光或自身辐射，在成像传感器上成像。传统微光和红外成像系统均采用被动工作方式。这种方式虽具有隐蔽性好，不易被发现和识别的优点，但工作距离受到天空背景照度、气象条件、目标温度对比度等诸多限制。因此无法实现远距离或者恶劣条件下的小、暗目标的探测识别。 主动成像系统是采用一个人造的光学辐射源（一般为激光器），对远距离目标进行主动施照的工作方式，人为增加目标反射回的能量，以满足接收器的探测要求，使得接收器接收到目标反射回的光辐射并最后成像。主动成像技术是将激光技术、成像传感器的距离选通技术和微弱目标的信息处理技术融合而成的一门对远距离微弱目标进行探测和识别的新技术。 基于距离选通的激光主动成像系统是利用脉冲激光器和选通增强型CCD相机，以时间的先后分开不同距离上的背景散射光和目标反射光，使由被观察目标反射回来的辐射脉冲刚好在选通相机选通工作的时间内到达相机并成像。从而克服传统被动成像和连续主动成像的许多缺点，可以在全天候下探测和识别目标，具有成像清晰、对比度高的优点。 在主动成像系统中，作为照明光源的激光束需要经过大气—目标反射—大气—光学接收系统等传输路径，最终在成像传感器上成像。因此，形成的图像就会受到来自该路径的多种因素的干扰而影响图像的质量。这些干扰具体表现在大气的衰减，目标的反射，背景辐射，大气悬浮微粒的后向散射，以及光学接收系统本身噪声的影响。由于信噪比是衡量成像系统性能的一个主要因素，因此本文进行了激光主动成像系统信噪比模型的建立、计算与仿真实验工作。 为了准确而有效地计算激光主动成像系统的信噪比，本文首先分析了激光的大气传输特性，目标与背景的辐射特性、大气后向散射的影响；然后对主动成像系统的激光器和接收器进行了性能比较和选择，并结合距离选通的工作方式，利用简单照明模型和激光雷达模型，以及信噪比阈值，推导了激光主动成像系统的工作距离方程，建立了激光主动成像系统的信噪比模型。最后模拟了激光主动成像系统的探测距离和激光脉冲和气象条件的关系，模拟了信噪比和各种参数之间的关系。本文还利用固体激光器、高速相机和自行设计的实现距离选通的同步控制电路板，开展了距离选通激光主动成像实验，并对实验结果进行了深入的分析。 信噪比模型的建立为进一步优化系统设计、提高系统成像能力提供了理论基础。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-03-21 |
| 页码 | 110 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/247]  |
| 专题 | 长春光学精密机械与物理研究所_中科院长春光机所知识产出 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 庞春颖. 激光主动成像系统信噪比分析与仿真计算[D]. 长春光学精密机械与物理所. 中国科学院长春光学精密机械与物理所. 2007. |
| 个性服务 |
| 查看访问统计 |
| 相关权益政策 |
| 暂无数据 |
| 收藏/分享 |
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。
修改评论