專利名稱：具有測距功能的夜視儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種監控設備，尤其涉及一種具有測距功能的夜視儀。
背景技術：
激光夜視儀具有功耗低，作用距離遠等優點，作為新興夜視技術已經在市場廣泛 應用。一般激光夜視儀采用連續激光照明，激光光束經目標反射后進入CCD相機，目標得到 成像。這種夜視儀僅能發現目標但無法探測出目標距離。
發明內容
本發明是針對現有技術所存在的缺點，而提供了一種能夠具有測距功能的夜視儀 的技術方案，該方案采用脈沖激光器與具有距離選通成像功能的ICCD攝相機實現攝像機 與目標之間距離的自動測量。本發明是通過如下技術措施實現的一種具有測距功能的夜視儀，它包括脈沖激 光器和帶有選通門的ICXD攝相機，所述IC⑶攝相機能夠實現距離選通成像；所述脈沖激光 器與ICCD攝相機之間設置有距離選通同步控制器，所述距離選通同步控制器能夠使脈沖 激光器的脈沖和ICCD攝像機在時序上正確配合，以時間的先后分開不同距離上的后向散 射引起的背景輻射和目標反射回的有用信號，使從被探測目標反射回的有用信號剛好在攝 像機選通工作的時間內到達攝像機并成像。本發明的具體特點還有，上述距離選通同步控制器為同步控制電路，同步控制電 路包括定時電路，定時電路能夠使攝像機快門開啟和脈沖激光器的激光照射同步。本方案的有益效果可根據對上述方案的敘述得知，采用本方案能夠自動獲取夜視 儀與目標之間的距離，使得監控更有效。
圖1為本發明的成像原理圖。圖2中為對1200m處目標進行觀察時的理想距離選通成像的時序關系圖。
具體實施例方式為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過一個具體實施方式
，對本方案進行闡 述。一種具有測距功能的夜視儀，如圖1所示，它包括脈沖激光器和帶有選通門的 ICXD攝相機，所述ICXD攝相機能夠實現距離選通成像；所述脈沖激光器與ICXD攝相機之 間設置有距離選通同步控制器，所述距離選通同步控制器能夠使脈沖激光器的脈沖和ICCD 攝像機在時序上正確配合，以時間的先后分開不同距離上的后向散射引起的背景輻射和目 標反射回的有用信號，使從被探測目標反射回的有用信號剛好在攝像機選通工作的時間內 到達攝像機并成像。距離選通同步控制器為同步控制電路，同步控制電路包括定時電路，定時電路能夠使攝像機快門開啟和脈沖激光器的激光照射同步。本發明的成像原理為脈沖激光器發射很強的短脈沖，脈沖激光傳輸到目標上，對 目標進行照射，由目標反射的激光返回到ICCD攝相機。當激光脈沖處于往返圖中時，ICCD 攝相機選通門處于關閉狀態，這樣擋住了大氣懸浮微粒引起的后向散射光。當目標反射激 光到達IC⑶攝相機時，選通門開啟，讓來自目標的反射光進入IC⑶攝像機。ICXD攝像機 開啟持續時間與激光脈沖一致，這樣形成目標圖像主要與目標周圍反射光有關，大大提高 了圖像信噪比。同樣根據脈沖激光產生到選通門開啟延遲時間τ可計算出目標距離s = τ X3X108/2m。選通門開啟延遲時間τ為激光光束到達目標的來回時間，在目標距離未知的情 況下，選通門開啟延遲時間即選通脈沖的延遲時間以一定的間隔掃描，根據圖像清晰度評 價函數鎖定延遲時間。并將計算距離疊加到視頻中以實時顯示目標距離。圖像清晰度評價 函數有多種方式，本方案采用圖像輪廓提取進行亮度求和方式。距離選通同步控制器是距離選通激光成像系統的關鍵之一，直接關系到能否得到 目標的選通圖像。距離選通同步控制器主要是使激光器的脈沖和ICXD攝像機在時序上正確配合， 以時間的先后分開不同距離上的后向散射引起的背景輻射和目標反射回的有用信號，使從 被探測目標反射回的有用信號剛好在攝像機選通工作的時間內到達攝像機并成像。因此同 步控制器是實現距離選通的關鍵。同步控制器可以通過設計同步控制電路實現，同步控制電路用來確定脈沖激光器 的照明脈沖和ICCD攝像機選通脈沖之間的時序和相應的延時關系。同步控制電路主要由 使快門開啟與激光照射同步的定時電路組成，定時時間取決于激光脈沖傳輸到目標上再海 上搜救目標選通成像技術的研究反射到接收器所需要的時間。圖2中給出了對1200m處 目標進行觀察時的理想距離選通成像的時序關系圖。圖中波形A為激光脈沖照明輸出波 形B為接收器接收到的照明激光脈沖后向散射輻射的變化；波形C為激光脈沖由目標返回 到接收器上的反射輻射；波形D為接收器的選通脈沖；τ為延遲脈沖發生器的延遲時間；tw 為接收器的選通脈沖寬度。由于目標距離為1220m，激光光束來回時間約為8μ s，所以選通 脈沖應比照明激光脈沖發出時間延遲8 μ S。圖中波形D是理想的選通脈沖，實際的距離選 通同步控制電路就是要使選通脈沖的延時盡可能的精確，這樣才能得到目標理想的選通圖 像。而由于激光的傳播速度為3X108m/s，因此選通脈沖的延遲時間為微秒，甚至納秒量級， 這是距離選通同步控制的一大難點。本發明未經描述的技術特征可以通過或采用現有技術實現，在此不再贅述，當然， 上述說明并非是對本發明的限制，本發明也并不僅限于上述舉例，本技術領域的普通技術 人員在本發明的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本發明的保護范圍。
權利要求
一種具有測距功能的夜視儀，其特征是，它包括脈沖激光器和帶有選通門的ICCD攝相機，所述ICCD攝相機能夠實現距離選通成像；所述脈沖激光器與ICCD攝相機之間設置有距離選通同步控制器，所述距離選通同步控制器能夠使脈沖激光器的脈沖和ICCD攝像機在時序上正確配合，以時間的先后分開不同距離上的后向散射引起的背景輻射和目標反射回的有用信號，使從被探測目標反射回的有用信號剛好在攝像機選通工作的時間內到達攝像機并成像。
2.根據權利要求1所述的具有測距功能的夜視儀，其特征是，所述距離選通同步控制 器為同步控制電路，同步控制電路包括定時電路，定時電路能夠使攝像機快門開啟和脈沖 激光器的激光照射同步。
全文摘要
一種具有測距功能的夜視儀，屬于監控裝置領域。其技術方案為它包括脈沖激光器和帶有選通門的ICCD攝相機，所述ICCD攝相機能夠實現距離選通成像；所述脈沖激光器與ICCD攝相機之間設置有距離選通同步控制器，所述距離選通同步控制器能夠使脈沖激光器的脈沖和ICCD攝像機在時序上正確配合，以時間的先后分開不同距離上的后向散射引起的背景輻射和目標反射回的有用信號，使從被探測目標反射回的有用信號剛好在攝像機選通工作的時間內到達攝像機并成像。本發明的有益效果為它采用脈沖激光器與具有距離選通成像功能的ICCD攝相機實現攝像機與目標之間距離的自動測量，使得監控更有效。
文檔編號G01S17/08GK101963696SQ20101025707
公開日2011年2月2日 申請日期2010年8月19日 優先權日2010年8月19日
發明者夏立民, 張同星, 張帆, 張超岳, 李鵬, 郭長林 申請人:山東神戎電子股份有限公司