脉冲计数可调式高重频水下距离选通成像系统.pdf

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1、第26卷第4期海军工程大学学报Vol_26No．42014年8月JOURNALOFNAVALUNIVERSITYOFENGINEERINGAug．2014DOI：10．7495／j．issn．1009—3486．2014．04．019脉冲计数可调式高重频水下距离选通成像系统戴路，张晓晖(海军工程大学兵器工程系，武汉430033)摘要：针对传统水下距离选通成像系统对激光器单脉冲能量要求较高的问题，设计了一种脉中计数可调高重频水下距离选通成像系统。相对于传统单帧单脉冲水下距离选通成像系统，该系统能够在一帧内采用多个回波脉冲在

2、成像器件上的积累实现多重曝光，并可实时调整一帧图像周期所需累积的脉冲数，仅需较低的单脉冲能量即可得到高质量图像。在水池内对系统进行了成像实验，结果表明：随着累积脉冲数目的增加。高重频水下成像的图像质量得到了改观；在更远距离处想要获得好的图像质量，则必须增加累积脉冲数。关键词：高重频；距离选通成像；水下成像；脉冲计数可调中图分类号：TN249；TN958．98文献标志码：A文章编号：1009—3486(2014)04—0078—05High-。repetition。。rateunderwaterrange。‘gatedim

3、agingsystemwithadjustablepulsenumberDAILu，ZHANGXiao—hui(Dept．ofWeaponryEngineering，NavalUniv．ofEngineering，Wuhan430033，China)Abstract：Thetraditionalunderwaterrange—gatedimagingsystemrequireshighsinglepulseenergy．Ahigh—repetition—rateunderwaterrange—gatedimagingsy

4、stemisdesignedtosolvethisproblem．Corn—paredwiththetraditionalrange—gatedlaserimagingsystemwhichaccumulatesonesingleechosignaltoyieldoneframe，thehigh—repetition—rateunderwaterrange—gatedimagingsystemcanintegratemulti——echosignalstoobtainoneframeandmakearent—timead

5、justmentofpulsenumberstogethigherqualityonlywithlowersinglepulseenergy．Theimagingexperimentonthesysteminthepoolshowsthatwithanincreaseinpulsenumberinoneframe，thehigh—repetition—rateunderwaterrange—gatedimagingqualitywillimproveandthatthepulsenumbersmustbeincrease

6、dtoobtainbetterqualityimagesfromalowerdistance．Keywords：high—repetition—rate；range—gatedimaging；underwaterimaging；adjustablepulsenumber距离选通成像技术是克服水体后向散射、提离选通成像体制因其能实现体积小、功耗低、探测高成像系统作用距离和图像信噪比的有效方法，距离远等优点而逐渐成为国内外研究的主要方它在军事和民用领域得到了广泛应用。传统水下向。如加拿大INO的LucIE系统口]，文献距离选

7、通成像技术在一帧内只接收一个来自目标Es]、文献[6—9]等以不同的方式采用了高重频距的回波脉冲信号，故在探测远距离目标时必须采离选通技术，在保持传统距离选通成像基础上减用高能量的激光脉冲，这在很大程度上限制了系小了系统功耗、增加了信噪比、提高了探测精度，统的应用并增加了功耗。高重复频率激光器的距但整个系统针对大气环境下探测水下目标时却显收稿日期：2013—11-07；修回日期：2013—12—30。基金项目：国家部委基金资助项目(401O5O1O5O4O1)。作者简介：戴路(1986一)，男，博士生，主要研究方向为激光

8、水下探测。通信作者：张晓晖(1965一)，女，教授，博士生导师，E-mail：zhangxia0hui5O5@vip．sina。com。第4期戴路等：脉冲计数可调式高重频水下距离选通成像系统．79．不足。情况。图1描述了高重频水下距离选通成像工作文中提出了采用高重频脉冲激光器、ICCD时序。一成像器件和同步时序控制单