书书书
第
38
卷
第
1
期
中
国
激
光
Vol.38
,
No.1
2011
年
1
月
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2011
水下激光距离选通成像系统的模型与
极限探测性能研究
韩宏伟
张晓晖
葛卫龙
(海军工程大学兵器工程系,湖北 武汉
430033
)
摘要
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。
关键词
成像;距离选通模型;信噪比;一维方波信号;时域展宽
中图分类号
TN249
;
TN958.98
文献标识码
A
犱狅犻
:
10.3788
/
CJL201138.0109001
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;
040.5160
;
040.5250
;
110.2970
;
110.0113
收稿日期:
20100506
;收到修改稿日期:
20100822
基金项目:海装十一五预研基金资助课题。
作者简介:韩宏伟(
1983
—),男,博士研究生,主要从事水下激光成像与图像处理方面的研究。
Email
:
fire.
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y
ahoo.com.cn
导师简介:张晓晖(
1965
—),女,博士生导师,主要从事激光探测技术方面的研究。
Email
:
zhan
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.sina.com
1
引
言
目前,激光雷达 的 应用范围 非 常广泛
[
1
]
。在水
下光电成像领域,距 离 选通型水 下 激光成像 雷 达能
够有效抑制后向 散 射,提 高图像对 比 度。它通 过 脉
冲激光器发射激光 脉冲
,以 时间的先 后 分开不同 距
离上的后向散射光 和目标反 射 光,使 得目标反 射 光
在增强型电荷耦合装 置
(
ICCD
)选 通 工 作 的 时 间 内
到达并成像,从而消 除 绝大部分 后 向散射光 对 图像
01090011