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题目:“猫眼效应”目标探测技术研究

关键词:激光主动成像, 猫眼效应, FPGA, 字符叠加

  摘要



光电观瞄仪器或设备所用光学镜头的焦平面处都安装有反射或半反射元件,在受到激光束辐照时能够产生能量集中、亮度极高的后向散射激光回波,呈现回波信号很强的“猫眼效应”特性。因此,可以利用“猫眼效应”来探测这些光电仪器或设备,为光电对抗提供新的方法,具有广泛的应用前景。论文针对“猫眼效应”目标探测技术展开研究,包括(1)基于距离选通“猫眼效应”目标的探测方法研究;(2)基于FPGA的“猫眼效应”目标识别预处理算法实现;(3)视频图像的字符叠加。首先对距离选通成像原理进行了深入研究,提出了一种基于距离选通“猫眼效应”目标的探测方法,通过同步控制电路控制探测器选通门开启的时刻和开启持续时间来接收不同距离目标反射的激光回波,即可以对不同距离的目标进行成像。并对探测距离进行了相关的理论推导。距离选通成像系统能有效的抑制大气吸收、散射、后向散射和背景辐射等噪声进入探测器,从而提高系统的探测能力和成像质量。其次给出了基于FPGA的“猫眼效应”目标识别预处理算法的实现,实现了视频采集与视频序列输出模块、直方图均衡化模块、视频缓存及帧间差分模块、阈值分割模块、膨胀模块、图像相与模块、线连通域模块的verilog的设计,并通过仿真、调试及板级验证算法的可行性。最后分别研究了基于FPGA和基于视频字符显示芯片MAX7456来实现视频字符叠加的方法,并通过实验验证了这两种方法的可行性。