旋转粗糙目标动态散斑统计特性研究.pdf

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1、第43卷第8期光子学报Vo1．43No．82014年8月ACTAPH0T0NICASINICAAugust2014doi：10．3788／gzXb201443O8．0812003旋转粗糙目标动态散斑统计特性研究阳志强一，吴振森，张耿，巩蕾(1西安电子科技大学物理和光电工程学院西安710071)(2西安工业大学光电工程学院西安710032)摘要：针对旋转目标视线角和角速度的特征识别问题，基于激光散射理论，分析了可见光波段激光中旋转对称目标动态特性，设计了多姿态旋转运动目标的时序散斑测量光路．研究结果表明：采用多幅图相关函数计算方

2、法对时序图进行处理，得到了不同视线角和角速度的动态散斑归一化时间相关函数曲线．给出了目标范围为0．5r／min~6r／min角速度，范围为20。～9O。视线角与时间统计特性的关系．关键词：散射；时间相关函数；相关；旋转目标；散斑；统计特性；激光中图分类号：0432．2文献标识码：A文章编号：1004—4213(2014)08—0812003—5TheStatisticalPropertiesofDynamicSpeckleProducedbyRotatingRoughTargetYANGZhi-qiang，WUZhen-sen

3、，ZHANGGeng，GONGLei(1SchoolofPhysicsandOptoelectronicEngineering，XidianUniversity，Xian710071，China)(2SchoolofPhotoelectricalEngineering，XianTechnologicalUniversityXian710032，China)Abstract：Thedynamicpropertiesofrotatingsymmetricaltargetswithvisiblebandlaserareanalyze

4、dandthetimesequencespeckleopticalsystemtOmeasuremulti—poserotatingtargetsisdesigned，withtheaimatthecharacteristicsrecognitionofline—of-sightangleandangularvelocityforrotatingtargets．onthebasisofthelaserscatteringtheory．Theresultsrevealthatthecurveofnormalizedtimecor

5、relationfunctioncanbeachievedbyadoptingmulti—maptimecorrelationfunctionalgorithm，fordynamicspecklesatdifferentline—of-sightanglesandangularspeeds：therelationshipisobtainedoftimestatisticalpropertieswithline—of-sightanglewithin20。-90。andangularspeedwithin0．5r／min-6r／

6、min．Keywords：Scattering；Timecorrelationfunction；Correlation；Rotatingtarget；Speckle；Statisticalproperties；LaseroCISCodes：290．5880；120．5820；120．6150面倾斜时的动态散斑图像]，2010年Bhaduri等采用0引言散斑相关法计算标倾斜移动和平移的幅度和方向]，测量散斑图像的变化，可用于获得目标的表面粗这两种方法采用测量面和一个标准面比较来实现，但糙度、形状、位置变化等信息，其主要方法有散斑

7、相关其测量范围有限．2008年Gasc6n等研究采用双曝光散法和散斑照相法．2005年Semenov等采用动态散斑相斑照相法确定粗糙面平移特征[7]，仅适合检测表面粗关法实现了目标运动距离的快速测量]，该方法采用糙度小于0．03A的目标．2010年，ShigeoKubota研究两个探测器同时接收信号，对两个探测器同时性有很了散斑相关法中运动目标散斑图像处理技术，2010高的要求，且只适用于平面运动物体的速度和距离测年PingS．Huang基于动态散斑匹配相关的方法反演量．2006年Kelly研究了一种散斑照相法，获取到目标出散

8、斑图像位移特征_g]，2011年ZhiZhong等研究了基金项目：国家自然科学基金(Nos．61172031，61308071)和西安电子科技大学基金(No．72136036)资助第一作者：阳志强(1982一)，男，讲师，硕士研究生，主要研究方向光学．Email：yangzh