激光距离选通成像系统论文_吕文磊,张旭,刘可

导读:本文包含了激光距离选通成像系统论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:距离,激光,质心,水下,系统,重构,算法。

激光距离选通成像系统论文文献综述

吕文磊,张旭,刘可[1](2019)在《一种距离选通水下激光成像系统设计与实验研究》一文中研究指出选用高强度、高单色性和高透过率的蓝绿激光作为光源能避免光波在水中快速衰减,选通相机能以时间先后分开不同距离上的散射光和目标反射光,使目标反射光波刚好在选通相机选通工作时间内到达并成像,有效克服了后向散射的干扰。设计了一套距离选通水下激光成像系统,阐述了其系统组成、功能模块及工作流程,进行了实验室条件下的水下成像实验,并与常规自然光被动成像结果进行对比。实验结果显示距离选通水下激光系统成像距离达40 m,约6倍衰减长度。(本文来源于《兵器装备工程学报》期刊2019年08期)

王柏娜,高煜妤[2](2019)在《基于距离选通激光成像系统的叁维图像重构》一文中研究指出传统叁维重构方法通过阵列图像重构叁维图像,未分析目标同成像系统间的动态变化性,且没有对二者间的距离信息进行补偿,导致重构效果和效率差,为此提出基于距离选通激光成像系统的叁维图像重构方法。首先通过距离选通叁维成像原理获取各帧图像相对间距,使用二值化算法求解目标图像距离值,并采用质心算法弥补选通门宽较高或激光脉冲较大时距离信息不精确的缺点,获取精确距离信息;然后使用运动补偿对距离信息实施运算,运算距离信息实现叁维图像重构,最后实验结果表明,本文方法完成静态目标叁维图像重构时的结果与实际距离值一致,平均差异约为0. 045 m;动态目标叁维重构的平均差错率为10. 32%、平均重构时间为1. 31 s,表明该方法进行叁维图像重构耗时短,效果好。(本文来源于《激光杂志》期刊2019年06期)

田东康[3](2016)在《基于激光距离选通成像系统的叁维图像重构》一文中研究指出由于水体和雾霾等对光辐射传输的散射严重,使得在这种环境中的光电成像可见距离短、对比度低、可视效果差,提高在这种特殊环境下光电图像的清晰度和成像系统探测性能成为高光衰减环境下光电成像探测急需解决的问题。激光距离选通成像技术是一种“距离层析”成像技术,通过控制选通门宽与激光脉冲间的相对延迟可对特定距离处目标进行成像,被滤除路程中的大气散射辐射的影响,具有成像清晰、对比度高、抗干扰能力强、不受背景环境影响等优点,因此激光距离选通成像技术已成为国内外重点研究的关键技术。国内外针对激光距离选通成像系统的小型化、选通图像的图像降噪、增强、实时化图像处理等进行了广泛研究,现已发展成为一种成熟的光电成像技术。叁维图像重构是结合成像系统工作模式,根据获得的二维图像还原出目标叁维信息的技术。叁维图像可以是我们更加清晰的了解目标的叁维信息,对于遥感图像分析、军事侦察、机器人导航、虚拟现实、加工制造、工业勘探等各项领域具有很高的应用前景。由于激光距离选通成像系统的“距离层析”式成像方式,使得基于该技术的叁维图像重构成为可能。国内外针对基于激光距离选通成像技术的叁维图像重构进行了一定的研究,结合相关处理方法实现了基于激光距离选通成像技术的叁维图像重构。本文对基于激光距离选通成像技术的“切片式”、“质心标定式”和“增益调制式”叁种叁维图像重构方式进行了理论分析。分析表明:“切片式”需要获得延迟步进选通图像序列,通过对步进延迟选通图像序列的处理实现目标的叁维图像重构,但这种方式的重构精度由选通门宽所决定,需要使用窄门宽相机以实现目标的高精度叁维图像重构,因此对相机性能有较高要求;“质心标定式”同样需要获得步进延迟选通图像序列,但研究发现该图像序列的质心与目标位置成单调对应关系,将选通门宽和步进量设定为5ns,使用高斯型激光脉冲作为照明光源进行仿真,仿真的结果表明目标位置与质心成线性关系,这种重构方式不存在理论误差,对激光距离选通成像系统硬件无特殊要求;“增益调制式”通过对目标反射的激光脉冲进行两种MCP增益调制,线性增益调制和水平增益调制,获得两种调制下的选通图像,对这两幅图像对应像素的灰度值求比值,分析表明该比值与目标位置成线性关系。这种重构方式在理论上同样不存在误差,但重构精度与MCP的调制效果息息相关,因此需要实现选通型像增强器选通门宽内MCP的精确调制。本文基于实验室的激光距离选通成像系统,对“质心标定法”进行叁维图像重构的理论进行了标定性验证和误差分析。理论表明目标位置与质心成线性关系,首先设计实验对两者间的关系进行了标定,标定结果与理论相符。设计实验对标定精度进行了验证,结果表明均值误差小于1cm;其次实验表明使用这种方式进行叁维图像重构过程中主要存在量两大类误差:整体关于光斑呈对称性的弯曲误差和小范围内的起伏误差。使用校正矩阵和去噪滤波的方法对这两种误差分别进行了处理。(本文来源于《北京理工大学》期刊2016-01-01)

葛卫龙,华良洪,张晓晖[4](2013)在《距离选通水下激光成像系统信噪比分析与计算》一文中研究指出距离选通水下激光成像系统是一种基于时间标记原理的水下光电成像系统,它能够有效抑制水体后向散射光的干扰,提高目标探测距离,具有较高的军事和民用价值。在距离选通水下激光成像系统中,ICCD可能接收到的光信号包括水体后向散射光、目标反射直射光、以及目标反射光的前向散射光。建立了ICCD接收信号光能量的几何模型,在给定开门时刻和选通门宽参数条件下,给出了通过点扩散函数计算ICCD像元上所能接收到的目标反射光的直射光及其所引起的水体前向散射光能量的方法,以及通过水体分层计算水体后向散射光的方法,定义了距离选通水下激光成像系统信噪比,分析了目标距离对信噪比的影响并给出了仿真结果。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2013年08期)

王荣波,钟森城,李泽仁,周维军,吴廷烈[5](2013)在《激光照明水下目标距离选通成像系统的研制》一文中研究指出基于水下目标探测的应用需求,研制开发了一套激光水下距离选通成像系统。系统采用波长532nm、最大单脉冲能量400mJ的Nd:YAG脉冲激光器作为照明光源,采用最小选通门宽3ns、像元1024×1024的ICCD相机作为门选通器件和图像记录器件,利用DG535型数字脉冲发生器作为精确延时和同步控制器件实现激光脉冲和ICCD相机选通门的同步以实现距离选通功能。利用该系统在某水库进行了水下目标探测实验,实验结果表明,该系统可在6.5倍的衰减长度上识别目标,在8倍衰减长度上发现目标。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2013年07期)

王泽皓[6](2013)在《距离选通激光成像系统叁维重构方法研究》一文中研究指出距离选通激光成像技术成熟,工程化程度高,对环境的适应能力强,因此将其应用于叁维重构有很大的优势,本文对距离选通激光成像系统叁维重构方法进行了研究。首先,对距离选通成像系统成像景深范围内的回波强度分布进行了仿真。我们分别使用叁角波近似以及高斯近似对激光脉冲进行了仿真模拟,然后分别就这两种分布情况下进行了成像范围内回波强度分布情况进行了仿真,并对仿真的结果进行了比较。其次,分析并完成了距离选通成像系统成像后还原叁维信息的方法。通过对质心算法进行分析,利用得到的成像范围内的回波强度分布曲线,分别就高、低MCP门宽激光脉宽比两种情况的距离还原进行了仿真计算。此外,根据距离选通成像系统成像范围与视场角的关系,完成了图像中空间分辨率的确定,最后针对多视角成像的情况,完成了多角度下坐标还原的理论计算。再次,设计了距离选通成像系统叁维重构的实验方案设计,并分别对近距离石膏人像和远距离建筑物目标进行了距离选通成像实验。为了适应质心算法进行距离还原对成像图片的要求,我们对门控切片技术进行改进,使用了较长的MCP门宽,在单个切片中包含了整个目标,但在不同切片中,目标在成像范围内的位置不同,从而利用回波强度的不同来对切片内的距离信息进行还原。最后,进行了近距离目标石膏人像和远距离建筑物目标的叁维重构,并对距离选通成像系统进行叁维重构的误差进行了分析。我们分别对几个成像目标进行了叁维重构处理,完成了各个目标的点云显示、网格化以及面阵化处理。最后分别从图像获取途径和重构算法这两个方面对叁维重构的误差来源进行了分析,为进一步提高重构精度提供了研究的方向。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-07-01)

王磊,徐智勇,张启衡,王华闯,万国良[7](2012)在《距离选通水下激光成像系统设计及实验》一文中研究指出针对浅水目标探测这一难题,设计了一种基于距离选通技术的水下成像系统。系统围绕532nm Nd…YAG脉冲激光器和选通式增强型电荷耦合器件(ICCD)摄像机搭建而成,并且采用激光脉冲作为系统同步控制的触发信号。采用基于现场可编程门阵列(FPGA)技术设计的同步控制电路,进行了距离选通水下激光成像实验。实验结果表明,采用激光脉冲触发同步控制电路的方法,可有效抑制激光脉冲抖动对系统同步控制精度的影响,从而克服水体表面反射和后向散射对成像的影响,提高了成像质量。在有效衰减系数为0.52m-1的湖泊中,系统的成像深度可达到水下7m,对于浅水目标的探测、识别非常有效。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2012年05期)

竹孝鹏,刘继桥,贺岩,李小莉,毕德仓[8](2012)在《532nm激光距离选通成像系统》一文中研究指出实现了一套基于532 nm波长的距离选通成像系统,并选择了几种典型环境进行了相应的原理验证实验。采用532 nm的全固态调Q脉冲激光器作为主动照明激光,激光单脉冲能量可以在35~100 mJ之间调节,系统接收望远镜口径为200 mm。采用PIN探测器获得激光脉冲发射时间,并控制目标成像的曝光时刻。成像探测器采用ICCD(intensified CCD),最小曝光时间为2 ns。通过实验对比说明该系统能够在小雨天或者有烟雾的情况下正常工作,但是获得图像的信噪比会有所下降,同时能够在强光背景干扰的环境下获得目标的图像信息。该套系统的原理验证性实验能够为距离选通成像技术的进一步发展提供重要参考。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2012年02期)

朱平安,胡春生[9](2011)在《一种基于距离选通方法的激光主动成像系统研究》一文中研究指出该文讨论了激光成像探测系统的基本原理及所涉及的主要关键技术,提出了一种基于距离选通方法的激光主动成像系统,并进行了原理验证试验。试验证明,距离选通方法能有效减少激光成像的后向散射,提高图像的信噪比,可以在全天候、零照度条件下工作。(本文来源于《电脑知识与技术》期刊2011年11期)

韩宏伟,张晓晖,葛卫龙[10](2011)在《水下激光距离选通成像系统的模型与极限探测性能研究》一文中研究指出为了改善现有水下激光距离选通成像建模方法在收发时序和器件特性方面的不足,提出了一种改进的系统模型。该模型以一维(1D)方波信号为研究对象,通过计算该信号的输出信噪比来评价成像系统的性能。模型考虑了水下激光脉冲的时域展宽和增强型电荷耦合装置(ICCD)的增益噪声特性以对现有模型的不足进行改进。通过模拟计算与实际水下激光距离选通成像系统所采集的图像相对比的方法验证了模型正确性,又通过对系统在不同水质下极限探测距离的仿真计算表明距离选通技术对人形暗目标的探测、识别和认清距离达到了9,7.5和7个衰减长度,从而证明了距离选通技术能够有效探测劣质水况下的中小目标。(本文来源于《中国激光》期刊2011年01期)

激光距离选通成像系统论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

传统叁维重构方法通过阵列图像重构叁维图像,未分析目标同成像系统间的动态变化性,且没有对二者间的距离信息进行补偿,导致重构效果和效率差,为此提出基于距离选通激光成像系统的叁维图像重构方法。首先通过距离选通叁维成像原理获取各帧图像相对间距,使用二值化算法求解目标图像距离值,并采用质心算法弥补选通门宽较高或激光脉冲较大时距离信息不精确的缺点,获取精确距离信息;然后使用运动补偿对距离信息实施运算,运算距离信息实现叁维图像重构,最后实验结果表明,本文方法完成静态目标叁维图像重构时的结果与实际距离值一致,平均差异约为0. 045 m;动态目标叁维重构的平均差错率为10. 32%、平均重构时间为1. 31 s,表明该方法进行叁维图像重构耗时短,效果好。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

激光距离选通成像系统论文参考文献

[1].吕文磊,张旭,刘可.一种距离选通水下激光成像系统设计与实验研究[J].兵器装备工程学报.2019

[2].王柏娜,高煜妤.基于距离选通激光成像系统的叁维图像重构[J].激光杂志.2019

[3].田东康.基于激光距离选通成像系统的叁维图像重构[D].北京理工大学.2016

[4].葛卫龙,华良洪,张晓晖.距离选通水下激光成像系统信噪比分析与计算[J].红外与激光工程.2013

[5].王荣波,钟森城,李泽仁,周维军,吴廷烈.激光照明水下目标距离选通成像系统的研制[J].强激光与粒子束.2013

[6].王泽皓.距离选通激光成像系统叁维重构方法研究[D].哈尔滨工业大学.2013

[7].王磊,徐智勇,张启衡,王华闯,万国良.距离选通水下激光成像系统设计及实验[J].激光与光电子学进展.2012

[8].竹孝鹏,刘继桥,贺岩,李小莉,毕德仓.532nm激光距离选通成像系统[J].红外与激光工程.2012

[9].朱平安,胡春生.一种基于距离选通方法的激光主动成像系统研究[J].电脑知识与技术.2011

[10].韩宏伟,张晓晖,葛卫龙.水下激光距离选通成像系统的模型与极限探测性能研究[J].中国激光.2011

论文知识图

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