脉冲计数可调式高重频水下距离选通成像系统

针对传统水下距离选通成像系统对激光器单脉冲能量要求较高的问题,设计了一种脉冲计数可调高重频水下距离选通成像系统。相对于传统单帧单脉冲水下距离选通成像系统,该系统能够在一帧内采用多个回波脉冲在成像器件上的积累实现多重曝光,并可实时调整一帧图像周期所需累积的脉冲数,仅需较低的单脉冲能量即可得到高质量图像。在水池内对系统进行了成像实验,结果表明:随着累积脉冲数目的增加,高重频水下成像的图像质量得到了改观;在更远距离处想要获得好的图像质量,则必须增加累积脉冲数。     

激光成像雷达空间目标探测与识别技术

研究了激光三维成像雷达在动能拦截器空间目标探测与识别方面的应用。首先介绍了激光3D成像雷达系统基本原理,然后设计了激光3D成像雷达目标识别的工作流程,最后提出了基于旋转图像转换的3D目标识别算法。进一步探索了红外+LADAR主被动复合光学成像导引头在空天防御拦截武器目标探测与识别的应用,分析了复合光学导引头的关键技术,给出了相应的成像结果。     

靶场初始段目标激光成像技术

<正>本项技术研究服务于靶场初始段试验任务,在实现靶场测控目标全过程可控、可视需求方面,具有较大推广应用价值,2014年11月获得军队科技进步一等奖。主要内容包括:1靶场目标激光散射特性分析。通过建立靶场目标的光学及激光散射特性模型,进行靶场目标激光成像可探测性研究;2激光成像工作体制研究。针对靶场运动目标观测需求,通过建立仿真平台对系统设计指标和性能参数进行仿真验证;3激光成像关键技术的实现方法研究。主要包括脉冲激光大视场同步均匀照明、高精度距离选通成像、高速图像的实时处理等关键技术的实现方法;     

使用图像优化方法估计水体调制传递函数

针对水体属性的变化使图像复原困难的问题,提出了一种从退化的水下图像中估计自然水体调制传递函数的方法。该方法首先建立了自然水体的调制传递函数与其固有光学特性参数之间的关系,然后采用图像复原技术对图像进行复原,最后使用粒子群优化算法来优化调制传递函数的相关参数。仿真实验表明:该方法能有效对水下图像进行复原,且不需测量水体的光学参数就能估计出自然水体的调制传递函数。该方法用于水下激光成像系统的图像复原可取得明显效果。     

距离选通激光成像水体后向散射光能量分布计算

针对在水下距离未知的目标搜索过程中,距离选通成像系统接收到的大部分是水体后向散射光的现象,分析了在给定开门时刻和选通门宽参数条件下,ICCD能够接收到后向散射光的水体范围;给出了ICCD接收到该范围内水体后向散射光能量以及该能量在ICCD像面上分布的计算方法.仿真和实验结果验证了该计算方法的可行性.     

增强景象匹配鲁棒性的灰度变换技术研究

高可靠高精度的景象匹配技术是自主导航飞行器图像制导技术的核心和关键所在,文章对匹配图像的灰度畸变进行了研究,提出了基于直方图相似变换灰度畸变校正技术,提高了景象匹配定位的准确性和可靠性。由于外部成像条件和成像传感器本身存在差异,匹配图像往往存在较大灰度畸变,使得实时图和基准图在灰度域存在较大不一致,从而影响景象匹配可靠性。文章通过对匹配图像进行直方图的相似变换,将匹配图像直方图调为一致,有效消除了匹配图像灰度差异,调整后图像间的直方图相似系数均在0.95以上。通过10300次独立真实外场景象匹配定位试验,证明本文基于直方图的匹配图像灰度预处理方法可有效消除图像间的灰度差异,减少匹配图像间由于灰度差异而产生的重复模式,大幅提高景象匹配鲁棒性,经过本文方法预处理后的匹配图像景象匹配成功率为99.98%,已满足工程实用对景象匹配算法高可靠性的要求。     

水下高重频距离选通成像雷达同步控制器设计

设计了一种信号延时和宽度大范围精确可调的同步控制器,以产生水下高重频距离选通成像雷达中ICCD同步门控信号。该同步控制器由光电-模数转换电路和门控信号发生器两部分组成,其中光电-模数转换电路可实现激光脉冲信号的采集和模数转换;门控信号发生器基于FPGA内部计数器构建了信号时域参数粗调模块,并采用时钟延时芯片组成了信号时域参数精调模块。实验测量表明:该同步控制器输出信号能达到10ps的理论控制精度和100μs以上的控制范围,信号沿抖动约为0.5ns。     

一种梯度变换的水下图像对比度增强算法

在水下激光成像系统中,针对海水对光的散射而引起的图像对比度下降的特点提出了一种自适应改变图像梯度来增强水下图像对比度的算法.该算法分三步时图像进行处理:首先利用双边滤波器对图像进行滤波,以消除噪声;其次根据图像的局部灰度强度,对图像梯度进行处理;曩后通过解泊松方程,将处理后的梯度图像还原成灰度图像,实验结果表明:该算法...     

工程可实现的多接收阵SAS精确逐点成像算法

为了解决传统基于截断插值方式的多接收阵合成孔径声纳逐点成像算法所导致的插值误差和图像相位信息畸变的问题,根据时延和频移的对应关系,提出了一种基于频移的逐点成像算法。该方法针对图像中的每一个像素,通过频移对其考虑"停-走-停"影响的精确时延史进行校正,从而将理论上精确的逐点成像算法拓展到实际工程应用中。通过仿真实验和实测数据对所提方法的有效性进行了验证,结果表明:相对传统基于截断方式的逐点成像方法,该方法可以避免插值误差,有利于后期干涉信号的处理。     

水下激光成像系统在反蛙人侦察中的应用

水下激光成像系统作为一种主要的水下光电侦察装备,具有抗干扰能力强、探测距离远、成像质量高等诸多优点,可用于探测水下多种类型的目标。针对水下激光成像系统的反蛙人侦察应用问题展开研究,介绍了水下激光成像系统反蛙人侦察的技术、特点和现状,重点研究了水下激光成像系统几种典型的反蛙人侦察使用方法,并对今后水下激光成像系统反蛙人侦察的发展趋势进行了分析。