制冷红外与微光融合侦察技术—超长作用距离微光成像系统.pdf

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1、制冷红外与微光融合侦察技术--超长作用距离微光成像系统谷奇2015年6月中图分类号：TQ028.1UDC分类号：540制冷红外与微光融合侦察技术--超长作用距离微光成像系统谷奇学院名称光电学院导师姓名刘广荣研究员答辩委员会主席张智诠教授申请学位级别工程硕士学科专业光学工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年6月9日Cooledinfra-redandlow-light-levelmixedreconnaissancetechnique--longdistancelow-light-levelimagingsystemCandidateName:G

2、uQiSchoolorDepartment:SchoolofOptoelectronicsFacultyMentor:Prof.GuangrongLiuChair,ThesisCommittee:Prof.ZhiquanZhangDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor:OpticalEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:June9,2015北京理工大学硕士学位论文摘要文针对主动夜视成像系统，提出了采用激光距离选通的技术实现对5k

3、m处的中型汽车等典型目标成像的超远作用距离微光成像系统的设计。系统地论述了激光距离选通成像技术的结构、工作原理、工作性能以及关键点。激光距离选通技术采用红外激光作为辅助照明源，照明目标物体，利用同步控制技术控制激光脉冲的发射和摄像机选通门的开闭，从而实现距离选通，减少了被探测到的可能，并且有效抑制后向散射现象，同时采用像增强器显著提高系统的作用距离，实现了在低照度环境下对远距离目标的探测。本论文以激光距离选通技术为基础，建立了基于信噪比的距离模型，给出了主动成像的视距估算方法，并通过对视距的估算以及系统的性能计算出系统所需的激光器的功率以及所发出的的激光的

4、光强，并且设计了基于FPGA的同步控制电路，得到脉宽和系统重复频率可调的脉冲时序，精度可达到ns级。另外，本文还设计了像增强器的高压供电部分和基于MOSFET的高压脉冲开关电路。通过本文的设计为开发具有实际应用功能的超远作用距离成像系统打下了坚实的基础。关键词：激光距离选通；微光成像；FPGA；像增强器I北京理工大学硕士学位论文AbstractThepaperfocusesonactiveimagingnightvisionsystems,proposesusinglaserrange-gatedtechnologytodesignthesystemofr

5、ealizingimagingthetargetsuchasmedium-sizedcarsfarfrom5kilometersaway.Systemeticallyaddressesthelow-light-levelactivegatedimagingsystem'sbasicstructure,workingprinciple,thedesignprosess,aswellasperformance.Laserrange-gatedtechnologyusesinfra-redlaserasauxiliarylightingsourcetolight

6、enthetarget,andsynchronizationcontroltechnologytoachievedistanceselectedpass,whichreducesthechancetobedetectedaneffectivelyinhibitsthebackwardscattering.Andthedesignusesimageintensifiertoenhancethedistancethatcanbedetected.Thispaperisbasedonthelaserrange-gatedtechnology,establishe

7、sthemodelofSNRandshowsawaytocalculatethedistancethatcanbedetected.Accordingtothedistanceandtheparameterofthesystem,thepowerandthelightintensitycanbecalculated.ThispaperalsodesignsthecircuitofsynchronizationcontrolbasedonthetechnologyofFPGAaswellasthesupplyvoltageoftheimageintensif

8、ier.Therusultsofthispaperissimila