一种单光子雷达被动成像探测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种单光子雷达被动成像探测系统，所述单光子雷达被动成像探测系统包括：光信号接收模块、光谱滤波模块、光电转换模块和数据处理模块；通过所述光信号接收模块完成目标反射的背景光子信号接收，并将接收的背景光子信号输送至光谱滤波模块完成滤波处理；所述光谱滤波模块将经过滤波后的光谱信号耦合至光电转换模块中，光电转换模块以预设频率输出探测数据至数据处理模块完成数据处理，并获得目标被动成像数据。获得目标被动成像数据。获得目标被动成像数据。

【技术实现步骤摘要】
一种单光子雷达被动成像探测系统


[0001]本专利技术属于成像
，尤其涉及一种单光子雷达被动成像探测系统。

技术介绍

[0002]随着基础软硬件技术的不断发展，以盖革焦平面相机为基础的单光子非扫描成像探测技术越来越受到人们的关注，并推出了较多的研究成果，使单光子非扫描成像探测雷达在作用距离、成像效果、成像速度等方面都有了较大的提升，具有较高的应用价值。
[0003]然而，研究发现在一些情况下，系统可以工作在被动模式，即系统接收目标反射的背景光信号，实现对目标的被动成像探测。被动工作模式增加了系统工作的隐蔽性和灵活性，使系统功能更加丰富。因此，亟需研发一种能够进行被动成像的探测系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：为了克服现有技术问题，公开了一种单光子雷达被动成像探测系统，本专利技术利用盖革焦平面相机，通过接收目标反射的背景光子信号，实现对目标的被动成像探测。
[0005]本专利技术目的通过下述技术方案来实现：
[0006]一种单光子雷达被动成像探测系统，所述单光子雷达被动成像探测系统包括：光信号接收模块、光谱滤波模块、光电转换模块和数据处理模块；通过所述光信号接收模块完成目标反射的背景光子信号接收，并将接收的背景光子信号输送至光谱滤波模块完成滤波处理；所述光谱滤波模块将经过滤波后的光谱信号耦合至光电转换模块中，光电转换模块以预设频率输出探测数据至数据处理模块完成数据处理，并获得目标被动成像数据。
[0007]根据一个优选的实施方式，所述光电转换模块为盖革焦平面相机。
[0008]根据一个优选的实施方式，所述光电转换模块以预设的固定频率工作，每次输出一帧探测数据至数据处理模块。
[0009]根据一个优选的实施方式，所述数据处理模块对接收的原始探测数据依次进行数据预处理、数据累加、成像结果优化处理从而获得目标被动成像数据。
[0010]根据一个优选的实施方式，所述数据预处理包括：将焦平面探测器输出的光子计数信号转化为强度信号。
[0011]根据一个优选的实施方式，所述数据预处理具体为：当某像素的数据大于最小阈值min，小于最大阈值max时，将该像素的强度置为1，否则置为0。
[0012]根据一个优选的实施方式，所述数据累积为：将连续输出的若干帧数据对应像素的强度累加，得到一帧光子被动成像探测数据。
[0013]根据一个优选的实施方式，所述成像结果优化处理为利用图像处理算法从被动成像探测数据中提取目标被动成像。
[0014]根据一个优选的实施方式，所述图像处理算法通过信号强度特征检测目标。
[0015]前述本专利技术主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本
专利技术可采用并要求保护的方案。本领域技术人员在了解本专利技术方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本专利技术所要保护的技术方案，在此不做穷举。
[0016]本专利技术的有益效果：本专利技术单光子雷达被动成像探测系统，利用盖革焦平面相机，通过接收目标反射的背景光子信号，实现对目标的被动成像探测，获取目标轮廓，无需向目标主动发射脉冲激光，相对于中光子成像探测隐蔽性更好。
附图说明
[0017]图1是本专利技术单光子雷达被动成像探测系统的架构示意图；
[0018]图2是本专利技术单光子雷达被动成像探测系统中数据处理模块的处理流程示意图。
具体实施方式
[0019]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0020]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。另外，本专利技术要指出的是，本专利技术中，如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等，则本专利技术涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上，可以不经过创造性劳动可以得知的。
[0021]概念说明：
[0022]单光子雷达主动成像探测：是指通过雷达系统向目标主动发射脉冲激光，待激光信号照射到目标后发生漫反射，并有部分光信号被原路返回接收端，接收端接收目标反射回的激光信号实现成像的一种单光子成像探测方案。
[0023]单光子雷达被动成像探测：是指雷达系统通过接收目标反射的外部背景光源的光信号，如路灯光、太阳光等，实现对目标成像的一种单光子成像探测方案。
[0024]实施例1：
[0025]参考图1所示，图中示出了一种单光子雷达被动成像探测系统，所述单光子雷达被动成像探测系统包括：光信号接收模块、光谱滤波模块、光电转换模块和数据处理模块。
[0026]优选地，通过所述光信号接收模块完成目标反射的背景光子信号接收，并将接收的背景光子信号输送至光谱滤波模块完成滤波处理。
[0027]光谱滤波模块将经过滤波后的光谱信号耦合至光电转换模块中，光电转换模块以预设频率输出探测数据至数据处理模块完成数据处理，并获得目标被动成像数据。
[0028]优选地，所述光电转换模块为盖革焦平面相机。进一步地，所述盖革焦平面相机以预设的固定频率工作，每次输出一帧探测数据至数据处理模块。
[0029]优选地，所述数据处理模块对接收的原始探测数据依次进行数据预处理、数据累加、成像结果优化处理从而获得目标被动成像数据。
[0030]优选地，所述数据预处理包括：将焦平面探测器输出的光子计数信号转化为强度
信号。
[0031]进一步地，所述数据预处理具体为：当某像素的数据大于最小阈值min，小于最大阈值max时，将该像素的强度置为1，否则置为0。
[0032]优选地，所述数据累积为：将连续输出的若干帧数据对应像素的强度累加，得到一帧光子被动成像探测数据。
[0033]优选地，所述成像结果优化处理为利用图像处理算法从被动成像探测数据中提取目标被动成像。进一步地，所述图像处理算法通过信号强度特征检测目标，包括但不限于是阈值判断图像处理算法和边缘检测图像处理算法。
[0034]本专利技术单光子雷达被动成像探测系统，利用盖革焦平面相机，通过接收目标反射的背景光子信号，实现对目标的被动成像探测，获取目标轮廓，无需向目标主动发射脉冲激光，相对于中光子成像探测隐蔽性更好。
[0035]以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单光子雷达被动成像探测系统，其特征在于，所述单光子雷达被动成像探测系统包括：光信号接收模块、光谱滤波模块、光电转换模块和数据处理模块；通过所述光信号接收模块完成目标反射的背景光子信号接收，并将接收的背景光子信号输送至光谱滤波模块完成滤波处理；所述光谱滤波模块将经过滤波后的光谱信号耦合至光电转换模块中，光电转换模块以预设频率输出探测数据至数据处理模块完成数据处理，并获得目标被动成像数据。2.如权利要求1所述的单光子雷达被动成像探测系统，其特征在于，所述光电转换模块为盖革焦平面相机。3.如权利要求1所述的单光子雷达被动成像探测系统，其特征在于，所述光电转换模块以预设的固定频率工作，每次输出一帧探测数据至数据处理模块。4.如权利要求3所述的单光子雷达被动成像探测系统，其特征在于，所述数据处理模块对接收的原始探测数据依次进行数据预处理、数据累加...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝月兵，任瑞，刘志辉，冯波，叶鹏，
申请(专利权)人：四川九洲电器集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：