一种适用于对水下目标蓝绿激光距离选通成像的无遗漏扫描方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于对水下目标蓝绿激光距离选通成像的无遗漏扫描方法，属于水下光电探测领域。本方法适用于蓝绿激光距离选通成像，采用转台机构使光轴绕载体横滚轴做往返步进扫描，以此扩展视场形成横向的图像序列，每次步进到位后，传感器开始曝光，转台隔离载体姿态变化对光轴的扰动，光轴沿载体航行的反方向调转做航速补偿，使光轴与目标的交点在传感器曝光时间内保持稳定。步进扫描、航速补偿与扰动隔离共同作用，随载体航行形成带状图像，实现大地坐标系下的无遗漏扫描成像。本发明专利技术有效解决了距离选通成像传感器视场小的问题，还解决了载体运动导致成像模糊的问题，提高了动平台距离选通成像的质量，可用于地貌、管线、水雷等的水下成像，应用前景广阔。

A Leakless Scanning Method for Range Gated Imaging of Underwater Targets by Blue-Green Laser

【技术实现步骤摘要】
一种适用于对水下目标蓝绿激光距离选通成像的无遗漏扫描方法
本专利技术属于水下光电探测
，主要涉及一种对水下目标激光成像的扫描方法，尤其涉及一种适用于对水下目标蓝绿激光距离选通成像的无遗漏扫描方法。
技术介绍
由于海水对可见光波段存在较强烈的衰减作用，加上水体后向散射光噪声的影响，水下可见光成像探测距离相对较小，而海水中存在蓝绿光透射窗口，因此，水下成像探测大多采用主动激光成像。距离选通成像是目前对水下目标成像采用较多的一种技术手段，利用波长532nm的窄脉冲蓝绿激光为照射光源，利用ICCD等传感器接收目标反射信号成像，通过传感器快速选通技术来抑制水体后向散射信号，成像空间分辨率较高，距离分辨率由激光脉冲宽度和选通门宽度决定。距离选通技术具有成像清晰、对比度高、不受环境光源的影响等优点。目前公开的相关技术有：加拿大的水下激光成像系统(LUCEI)利用距离选通技术来消除后向散射光。该系统采用二极管泵浦Nd:YAG倍频激光器，工作波长为532nm，脉冲重复频率为2kHz，平均输出功率为80mW，脉宽为8ns，光束发散角为6.7mrad。光电探测器为选通式CCD摄像机，有效观察距离比普本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于对水下目标蓝绿激光距离选通成像的无遗漏扫描方法，其特征在于：采用具有纵摇环架和横滚环架的转台机构作为蓝绿激光水下距离选通成像传感器系统的安装载体；其中横滚环架能够带动传感器系统的光轴在垂直于水下动平台载体横滚轴的平面内摆动，纵摇环架能够带动传感器系统的光轴在垂直于水下动平台载体纵摇轴的平面内摆动；扫描时，横滚环架带动传感器系统的光轴绕载体横滚轴做往返步进扫描，横向扩展视场，获得垂直于航向的图像序列，同时纵摇环架带动传感器系统的光轴沿载体航行的反方向调转，进行航速补偿，以隔离载体运动对光轴的扰动，使光轴在距离选通成像传感器曝光时间T1内稳定于大地坐标系下的当前位置。

【技术特征摘要】
1.一种适用于对水下目标蓝绿激光距离选通成像的无遗漏扫描方法，其特征在于：采用具有纵摇环架和横滚环架的转台机构作为蓝绿激光水下距离选通成像传感器系统的安装载体；其中横滚环架能够带动传感器系统的光轴在垂直于水下动平台载体横滚轴的平面内摆动，纵摇环架能够带动传感器系统的光轴在垂直于水下动平台载体纵摇轴的平面内摆动；扫描时，横滚环架带动传感器系统的光轴绕载体横滚轴做往返步进扫描，横向扩展视场，获得垂直于航向的图像序列，同时纵摇环架带动传感器系统的光轴沿载体航行的反方向调转，进行航速补偿，以隔离载体运动对光轴的扰动，使光轴在距离选通成像传感器曝光时间T1内稳定于大地坐标系下的当前位置。2.根据权利要求1所述一种适用于对水下目标蓝绿激光距离选通成像的无遗漏扫描方法，其特征在于：扫描的具体步骤为：步骤1：通过横滚环架带动传感器系统光轴调转至横向步进扫描起始位置；步骤2：距离选通成像传感器系统开始曝光，在曝光时间T1内，通过纵摇环架带动传感器系统光轴沿载体航行的反方向匀速调转，调转角速度为ω；步骤3：距离选通成像传感器系统曝光结束，完成一帧成像；步骤4：判断是否完成一个刈宽b内的步进次数，如果完成，则进入步骤6，否则进入步骤5；所述刈宽b为扩展视场的横向宽度，b＝N...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚林海，张宝宜，王璞，吴青青，王新明，王敏，江涛，王红红，赵磊，柳秋兴，
申请(专利权)人：西安应用光学研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61