基于大功率藍光LED的同步掃描水下成像系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著半導體材料和發(fā)光二極管封裝技術的突破,單晶片LED的功率等級不斷提高,大功率高亮度的LED將成為第四代光源。同步掃描作為水下成像的關鍵技術能有效地克服后向散射的影響。因此,將大功率藍光LED光源應用到同步掃描水下成像系統(tǒng),對海洋資源的開發(fā)與利用具有重大的實用價值。
　　首先,本文分析了大功率藍光LED光源及系統(tǒng)的性能參數對成像質量的影響,設計了基于大功率藍光LED的同步掃描水下成像系統(tǒng),通過對成像系統(tǒng)調制傳遞函數(MTF)的分

2、析和仿真,得出了成像距離,水介質衰減系數及ICCD性能指標與成像系統(tǒng)MTF之間的相互關系。由此關系可以得出如下結論:當傳輸距離一定時,水介質衰減系數越大,成像系統(tǒng)MTF越差;反之,當水介質衰減系數一定時,成像距離增大,成像系統(tǒng)的MTF也隨之下降。同時經過分析得出,ICCD的MTF可以滿足水下成像系統(tǒng)的特殊需求,并且高分辨率的 ICCD更有利于改善水下系統(tǒng)的成像質量。
　　其次,設計了50W大功率藍光LED驅動電路。此驅動電路可以提

3、供穩(wěn)定的輸出電壓,通過阻抗變換輸出較大的電流,為大功率藍光LED光源提供恒定的電壓和較大的工作電流,以保證成像系統(tǒng)的照明需求。
　　最后,搭建了實驗平臺,對基于大功率藍光LED的同步掃描水下成像系統(tǒng)進行驗證與分析。通過實驗得出:在9米范圍內基于大功率藍光LED的同步掃描水下成像系統(tǒng)能得到清晰的圖像,并且驗證了成像距離及接收器與光源之間的夾角對成像質量的影響。
　　通過研究,設計了基于大功率藍光LED光源的同步掃描水下成像系統(tǒng)