“猫眼”效应目标探测系统研究

admin · 发表于 2023-9-23 15:41:52

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激光照射到光电仪器或设备的光学镜头时会产生“猫眼”效应，因此可通过“猫眼”效应来识别带有光学镜头的光电类系统，如导引头。基于“猫眼”效应的激光成像系统不受环境光照的影响，可昼夜工作，因此成为光电对抗领域重要的发展方向。论文主要研究基于“猫眼”效应的目标探测系统，包括“猫眼”效应的理论分析，探测系统设计与实现，“猫眼”效应目标识别算法研究。采用矩阵光学理论分析了“猫眼” 效应光学镜头的物理模型并进行了数值仿真，仿真结果表明：“猫眼” 效应光斑的中心光强随着入射激光波长的增大而变小；当探测距离大于1000m时，“猫眼” 效应光斑光强的空间分布符合高斯分布规律；光学镜头焦距对“猫眼” 效应光斑的中心光强没有影响。研制了基于主被动成像或双波段成像探测体制的原理样机。激光照明光源采用808nm的半导体激光器，成像探测器采用低照度CCD，发射光学系统和接收光学系统的光轴平行、视场匹配，图像采集、处理和显示模块采用基于TI公司TMS320DM642平台的DSP模块，采用二向色性分光镜分光实现主被动成像或双波段成像，同时编写了基于DSP/BIOS的软件，并对原理样机的性能和功能进行了实验测试。实验结果表明：软件性能稳定，实现了图像融合和目标自动识别功能。研究了基于目标灰度和形状特征的“猫眼”效应目标识别算法，采用原理样机分别进行了室内静态场景和室外复杂动态场景实验。实验结果表明：该方法可以实现静态场景中的目标识别，但是存在误判室外复杂动态场景中目标的题目。针对所发现的这一题目，提出了基于目标的形状和调制频率双重判据的“猫眼”效应目标识别方法，并通过外场实验验证了该方法的有效性。

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