激光主動(dòng)成像系統(tǒng)的研究.pdf

1、激光自發(fā)明以來，其自身優(yōu)點(diǎn)是其它光源無法比擬的。利用激光主動(dòng)成像技術(shù)，去探測遠(yuǎn)處或暗處的目標(biāo)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到許多領(lǐng)域中，如海港碼頭、森林防火、邊防安全、交通監(jiān)控等等。
　　激光主動(dòng)成像系統(tǒng)一般包括激光照明器、三維云臺(tái)及鏡頭控制系統(tǒng)、CCD成像系統(tǒng)三個(gè)部分。霧天條件下，介質(zhì)對激光具有很強(qiáng)的吸收和散射作用，因此，選擇合適的激光波長可以減小霧氣對激光的作用，選用與激光波長相適應(yīng)的CCD探測器，可進(jìn)一步提高對霧中目標(biāo)的成像質(zhì)量。

2、　　本文首先對大氣的物理特性進(jìn)行介紹，并對霧天情況下，造成圖像不清晰的原因進(jìn)行了分析。并對CCD的接收功率進(jìn)行了模擬計(jì)算，推導(dǎo)了系統(tǒng)分辨率和鏡頭分辨率之間的變換公式，對CCD的視場角進(jìn)行了計(jì)算，針對一定功率的激光照明器，分別模擬了CCD探測器在不同能見度、不同距離時(shí)可接收的最小功率，并總結(jié)了探測器的選取原則。對變焦鏡頭利用Zemax軟件進(jìn)行了仿真設(shè)計(jì)，分析變焦鏡頭的光學(xué)特性，作為鏡頭選配的參考。
　　本文分析了半導(dǎo)體激光光束變換的

3、基本原理，并對激光照明系統(tǒng)的各部分進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。基于RS232-RS485轉(zhuǎn)碼器的工作原理,利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了云臺(tái)的三維轉(zhuǎn)動(dòng)以及聚焦鏡頭的變焦、放大和光圈的實(shí)時(shí)控制。利用圖像采集卡實(shí)現(xiàn)對視頻信號的實(shí)時(shí)采集，分析了在霧天條件下提高系統(tǒng)成像效果的方法。采用C語言編寫控制軟件，實(shí)現(xiàn)了對上述系統(tǒng)的整體控制。
　　實(shí)驗(yàn)過程對激光波長和功率穩(wěn)定性進(jìn)行測試分析。根據(jù)已有實(shí)驗(yàn)設(shè)備，由CCD響應(yīng)度、激光輸出功率、鏡頭透過率等參數(shù)計(jì)算出激光照明器的