摘要：距离选通技术是克服大气后向散射,提高主动成像系统信噪比的有效方法。分析了距离选通 的技术要求,分别使用电源调制和机械调制的方法获得了适合用于主动成像系统脉冲光源,并进行了距离选通 实验,机械调制方法适用于大功率连续半导体激光器。使用氙灯泵浦YAG激光器实现了对675m和1509m 距离目标的主动成像,详细分析了几种方案的利弊并提出了改进方法。

摘要：根据主动成像系统的成像过程,通过分析目标与背景的辐射特性、大气的后向散射特性、距离选通特性以及激光发射器和接收器的性能,建立了激光主动成像系统的信噪比模型。利用工作波长为0.532μm的固体激光器I、CCD相机以及基于CPLD技术设计的距离选通同步控制板,进行了距离选通激光主动成像实验。实验结果表明:理论模型与实际图像的信噪比平均误差为2.58 dB,证实了该模型的合理性。

摘要：为了计算激光主动成像系统的探测距离,借助于激光照明模型,根据成像过程中影响系统成像质量的因素,推导了激光主动成像系统的探测距离方程。根据相机发现识别目标所需要的信噪比阈值,脉冲激光器I、CCD接收器的性能指标,大气消光系数等参数,估计了激光主动成像系统的最大探测距离。利用工作波长为0.532μm的固体激光器,Basler 201b相机,以及基于CPLD技术设计的距离选通同步控制板,进行了主动成像实验,并对系统最大距离方程进行了仿真与验证。

摘要：利用大气后向散射几何模型,推导出后向散射的累积效应的近似表达式。计算结果表明,50m范围内的后向散射光占光学系统可接收到后向散射光通量的80%。针对近距离后向散射光的上述特点,提出了采用双通道光学接收系统处理后向散射光的方法。软件模拟结果证明,该方法具有较好的后向散射光抑制效果,系统结构设计简单、容易实现。

摘要：针对场景监视、视觉导航等领域亟需解决的大视场高分辨率成像问题,提出了一种液晶电扫描主动成像视场扩展技术,基于液晶电扫描原理设计了基于液晶偏振光栅和铁电液晶的液晶电扫描模块,并搭建了一套主动成像视场扩展系统。通过激光主动照明方式,采用在光源发射端和图像接收端引入液晶电扫描模块的方法,结合液晶偏振时序控制和拼接融合得到了大视场高分辨率的目标图像。实验结果表明,基于液晶电扫描的主动照明成像,实现了分辨率为3840×480、视场角为52°的大视场高分辨率成像,成像视场扩大了6倍。工作实现了非机械式的主动扫描成像,为大视场成像扩展技术提供了一种很好的方法。

摘要：讨论了激光主动成像技术的工作原理和系统设计,给出了探测距离的计算公式,并结合外场试验给出结论。

摘要：激光主动成像具有较高分辨率、成像清晰,但激光成像时易受到散斑噪声的影响,导致图像分辨率下降。为抑制散斑噪声的干扰,突出激光图像的细节特征,提出一种基于光机电扫描镜的激光主动成像散斑抑制系统。分析散斑噪声产生的原因,并基于散斑抑制相关理论,设计了以激光光源、激光扩束镜、反射物镜、数字反射器等为主要模块的系统硬件结构;在散斑抑制算法方面,基于同态均值滤波分解乘性散斑噪声,采用自适应阈值算法设计一种阈值函数模型,对同态滤波系数进行阈值处理;最后进行激光图像的同态逆变化和小波系数重构,抑制图像的散斑干扰。仿真实验表明,提出的系统具有较强的适用性,在有效抑制散斑噪声干扰的同时,可以最大限度的保留图像的边缘特征。

摘要：非扫描激光主动成像过程中的局部频域特征会出现噪声,为了提高非扫描激光主动成像的频域特征质量,提出了非扫描激光主动成像的频域特征分析。基于非扫描激光主动成像原理,引入神经网络—极限学习机,消除非扫描激光主动成像的频域特征样本训练误差,使得神经网络—极限学习机与最小二乘解的问题相同,识别出非扫描激光主动成像的频域特征,通过描述频域特征的尺度空间,定义了卷积处理的高斯核函数,利用梯度模值和主方向两个指标,提取非扫描激光主动成像的频域特征,通过设计非扫描激光主动成像的频域特征滤波去噪算法,提升非扫描激光主动成像的频域特征质量。实验结果表明,在非扫描激光主动成像的频域特征分析过程中发现,在30次迭代过程中,频域特征分析时间最长仅为2.45 min,频域特征信噪比一直在80 dB~93 dB之间波动,非扫描激光主动成像的频域特征滤波去噪算法可以缩短频域特征分析时间,还可以提高频域特征质量。

摘要：为了提升目标检测效果,设计基于深度学习算法的三维激光雷达主动成像目标检测方法。利用深度学习算法的生成对抗网络,剔除三维激光雷达主动成像过程中的杂波干扰,得到无杂波干扰的目标三维图像;设计生成模型与对抗模型的损失函数,利用端到端深度神经网络的点云编码层,在无杂波干扰的目标三维图像内,提取目标三维图像特征,并输入目标检测层内;通过目标检测层输出目标检测候选框,利用非极大值结合混合置信度,确定最终目标检测框,完成三维激光雷达主动成像目标检测。实验结果表明:该方法可有效剔除杂波干扰,得到无杂波干扰的目标三维图像;该方法可有效完成三维激光雷达主动成像目标检测,且在不同目标运动模糊长度像素时,该方法目标检测的交并比均高于阈值,说明该方法的目标检测精度较高。

摘要：以毫米波成像应用为背景,研制了一种用于Ka波段主动成像系统的宽带收发前端。采用结构紧凑的自差式结构,降低系统成本并使其具有较高的可靠性;分析影响成像系统的动态范围和分辨率的因素,选择并设计宽频带毫米波源、低插损带通滤波器和平面缝隙天线等关键电路,使前端具有足够的输出功率和良好的杂散抑制,在31～36GHz的频带内,收发前端的输出功率大于10.4dBm,杂散抑制大于25dBc。对金属目标的成像实验结果表明,前端的方位向和距离向的分辨能力小于8cm,初步满足了主动成像的要求。