【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学工程领域，尤其涉及一种光电探测器上不规则能量分布的激光入射角预测方法。
技术介绍
1、众所周知，光电探测系统利用前置光学系统可以将远方入射的激光束聚焦于光电探测器的光敏面上。根据聚焦光斑中心在光电探测器上的位置偏差，判定入射激光束的方位。在正常使用过程中，上述入射激光束的方位测量方案没有问题，但在强激光照射下，很有可能导致光电探测器的感光芯片损伤，比如光电探测器ccd(charge-coupled device，电荷耦合器件，简写为ccd)光敏面的点损伤、线损伤，造成ccd感光芯片部分像元无法正常探测到入射激光，无法完成激光测角任务，此探测器即为报废状态；怎样在光电探测器感光芯片部分像元损伤后，继续完成激光测角任务，成为长期以来难以解决的技术难题。
2、鉴于上述原因，现研发出一种光电探测器上不规则能量分布的激光入射角预测方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种光电探测器上不规则能量分布的激光入射角预测方法，通过调节光电探测器ccd距离光学系统焦平面的距离，实现探测器上激光光斑直径的缩放，基于未损坏ccd像元输出的能量分布情况，预估出聚焦光斑中心在光电探测器上的位置偏差，解决了在ccd部分像元损毁情况下无法继续探测入射激光方位的难题，能够继续完成激光测角任务。
2、本专利技术为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种光电探测器上不规则能量分布的激光入射角预测方法，当出现光电探测器ccd感光芯片部分像元损伤无
3、进一步，所述的基于能量圆形分布光斑中心探测，对于正常探测像元采集的能量分布，遍历所有像元的灰度值，获取等高线分布，利用ccd光敏面上的等高线分布，通过加权平均求得能量中心位置，算法如下：
4、假设一段等高线弧长上测得n个点，设为(xi，yi)，i＝1，2…n，根据圆形公式，假设能量中心位置为x0，y0，且半径为ri，则有
5、
6、将上式展开有
7、
8、做变量代换，令
9、则原计算公式变换为
10、
11、对于已知n点的弧长，有
12、
13、公式4中x0，y0和z0为待求解的量，(xi，yi)为已知量，最后通过数据拟合，得到光场中心的横纵坐标。
14、进一步，所述的光芒形能量分布光斑中心探测，当激光主光斑周围出现光芒时，对于正常探测像元获取的能量分布i(xi，yi)，xi∈[1，nx]，yi∈[1，ny]，其中nx、ny为光电探测器ccd在水平方向、竖直方向上的像元分辨率，考虑在能量分布图中，不同的圆弧具有正交关系，因此基于能量分布i(xi，yi)提取能量中心的计算公式如下：
15、
16、其中对于t函数在ccd面阵的离散，考虑凡是(xi-x0)2+(yi-y0)2＝r2曲线涉及的像元单元均为1，其余为0，如下式所示：
17、
18、公式5中n为满足方程(xi-x0)2+(yi-y0)2＝r2的(xi，yi)点数；
19、遍历所有可能取值过程中，x0∈[1，nx]，y0∈[1，ny]，最后将所有预估的能量中心进行加权平均作为最终确认的能量中心位置，各能量中心的权重为data(x0，y0，r)。
20、本专利技术的有益效果是：通过调节光电探测器ccd距离光学系统焦平面的距离，实现探测器上激光光斑直径的缩放，基于未损坏ccd像元输出的能量分布情况，预估出聚焦光斑中心在光电探测器上的位置偏差，解决了在ccd部分像元损毁情况下无法继续探测入射激光方位的难题，能够继续完成激光测角任务；本专利技术的设计思路除在入射激光方位探测中可以应用，还可以作为其他相关探测器件能力提升的有益参考；本专利技术未详细介绍处为现有常用技术。
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1.一种光电探测器上不规则能量分布的激光入射角预测方法，其特征在于：当出现光电探测器CCD感光芯片部分像元损伤无法正常进行入射激光方位探测时，首先调节光电探测器相对系统焦平面的物理距离，通过光电探测器CCD离焦距离的变化，增大入射激光在其光敏面上的感光面积；通过CCD采集入射激光的能量分布，遍历所有正常像元获取的灰度值，找出最大元素Imax(i，j)，通过对比该位置四周八个像素的灰度值，判断此位置是否位于光照能量中心位置；该位置是能量中心，则完成探测；该位置不是能量中心，或者位于损伤区域的边界处，采用基于能量圆形分布光斑中心探测或光芒形能量分布光斑中心探测。
2.根据权利要求1所述的一种光电探测器上不规则能量分布的激光入射角预测方法，其特征在于：所述的基于能量圆形分布光斑中心探测，对于正常探测像元采集的能量分布，遍历所有像元的灰度值，获取等高线分布，利用CCD光敏面上的等高线分布，通过加权平均求得能量中心位置，算法如下：
3.根据权利要求1所述的一种光电探测器上不规则能量分布的激光入射角预测方法，其特征在于：所述的光芒形能量分布光斑中心探测，当激光主光斑周
...【技术特征摘要】
1.一种光电探测器上不规则能量分布的激光入射角预测方法，其特征在于：当出现光电探测器ccd感光芯片部分像元损伤无法正常进行入射激光方位探测时，首先调节光电探测器相对系统焦平面的物理距离，通过光电探测器ccd离焦距离的变化，增大入射激光在其光敏面上的感光面积；通过ccd采集入射激光的能量分布，遍历所有正常像元获取的灰度值，找出最大元素imax(i，j)，通过对比该位置四周八个像素的灰度值，判断此位置是否位于光照能量中心位置；该位置是能量中心，则完成探测；该位置不是能量中心，或者位于损伤区域的边界处，采用基于能量圆形分布光斑中心探测或光芒形能量分布光斑中心探测。
2.根据权利要求1所述的一种光电探测器上不规则能量分布的...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝晓军，王彦斌，肖文健，蒋成龙，周旋风，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三八九二部队，
类型：发明
国别省市：
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