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专利名称：具有测距功能的夜视仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种监控设备，尤其涉及一种具有测距功能的夜视仪。
背景技术：
激光夜视仪具有功耗低，作用距离远等优点，作为新兴夜视技术已经在市场广泛 应用。一般激光夜视仪采用连续激光照明，激光光束经目标反射后进入CCD相机，目标得到 成像。这种夜视仪仅能发现目标但无法探测出目标距离。

发明内容
本发明是针对现有技术所存在的缺点，而提供了一种能够具有测距功能的夜视仪 的技术方案，该方案采用脉冲激光器与具有距离选通成像功能的ICCD摄相机实现摄像机 与目标之间距离的自动测量。本发明是通过如下技术措施实现的一种具有测距功能的夜视仪，它包括脉冲激 光器和带有选通门的ICXD摄相机，所述IC⑶摄相机能够实现距离选通成像；所述脉冲激光 器与ICCD摄相机之间设置有距离选通同步控制器，所述距离选通同步控制器能够使脉冲 激光器的脉冲和ICCD摄像机在时序上正确配合，以时间的先后分开不同距离上的后向散 射引起的背景辐射和目标反射回的有用信号，使从被探测目标反射回的有用信号刚好在摄 像机选通工作的时间内到达摄像机并成像。本发明的具体特点还有，上述距离选通同步控制器为同步控制电路，同步控制电 路包括定时电路，定时电路能够使摄像机快门开启和脉冲激光器的激光照射同步。本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，采用本方案能够自动获取夜视 仪与目标之间的距离，使得监控更有效。


图1为本发明的成像原理图。图2中为对1200m处目标进行观察时的理想距离选通成像的时序关系图。
具体实施例方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式
，对本方案进行阐 述。一种具有测距功能的夜视仪，如图1所示，它包括脉冲激光器和带有选通门的 ICXD摄相机，所述ICXD摄相机能够实现距离选通成像；所述脉冲激光器与ICXD摄相机之 间设置有距离选通同步控制器，所述距离选通同步控制器能够使脉冲激光器的脉冲和ICCD 摄像机在时序上正确配合，以时间的先后分开不同距离上的后向散射引起的背景辐射和目 标反射回的有用信号，使从被探测目标反射回的有用信号刚好在摄像机选通工作的时间内 到达摄像机并成像。距离选通同步控制器为同步控制电路，同步控制电路包括定时电路，定时电路能够使摄像机快门开启和脉冲激光器的激光照射同步。本发明的成像原理为脉冲激光器发射很强的短脉冲，脉冲激光传输到目标上，对 目标进行照射，由目标反射的激光返回到ICCD摄相机。当激光脉冲处于往返图中时，ICCD 摄相机选通门处于关闭状态，这样挡住了大气悬浮微粒引起的后向散射光。当目标反射激 光到达IC⑶摄相机时，选通门开启，让来自目标的反射光进入IC⑶摄像机。ICXD摄像机 开启持续时间与激光脉冲一致，这样形成目标图像主要与目标周围反射光有关，大大提高 了图像信噪比。同样根据脉冲激光产生到选通门开启延迟时间τ可计算出目标距离s = τ X3X108/2m。选通门开启延迟时间τ为激光光束到达目标的来回时间，在目标距离未知的情 况下，选通门开启延迟时间即选通脉冲的延迟时间以一定的间隔扫描，根据图像清晰度评 价函数锁定延迟时间。并将计算距离叠加到视频中以实时显示目标距离。图像清晰度评价 函数有多种方式，本方案采用图像轮廓提取进行亮度求和方式。距离选通同步控制器是距离选通激光成像系统的关键之一，直接关系到能否得到 目标的选通图像。距离选通同步控制器主要是使激光器的脉冲和ICXD摄像机在时序上正确配合， 以时间的先后分开不同距离上的后向散射引起的背景辐射和目标反射回的有用信号，使从 被探测目标反射回的有用信号刚好在摄像机选通工作的时间内到达摄像机并成像。因此同 步控制器是实现距离选通的关键。同步控制器可以通过设计同步控制电路实现，同步控制电路用来确定脉冲激光器 的照明脉冲和ICCD摄像机选通脉冲之间的时序和相应的延时关系。同步控制电路主要由 使快门开启与激光照射同步的定时电路组成，定时时间取决于激光脉冲传输到目标上再海 上搜救目标选通成像技术的研究反射到接收器所需要的时间。图2中给出了对1200m处 目标进行观察时的理想距离选通成像的时序关系图。图中波形A为激光脉冲照明输出波 形B为接收器接收到的照明激光脉冲后向散射辐射的变化；波形C为激光脉冲由目标返回 到接收器上的反射辐射；波形D为接收器的选通脉冲；τ为延迟脉冲发生器的延迟时间；tw 为接收器的选通脉冲宽度。由于目标距离为1220m，激光光束来回时间约为8μ s，所以选通 脉冲应比照明激光脉冲发出时间延迟8 μ S。图中波形D是理想的选通脉冲，实际的距离选 通同步控制电路就是要使选通脉冲的延时尽可能的精确，这样才能得到目标理想的选通图 像。而由于激光的传播速度为3X108m/s，因此选通脉冲的延迟时间为微秒，甚至纳秒量级， 这是距离选通同步控制的一大难点。本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然， 上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术 人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
权利要求
一种具有测距功能的夜视仪，其特征是，它包括脉冲激光器和带有选通门的ICCD摄相机，所述ICCD摄相机能够实现距离选通成像；所述脉冲激光器与ICCD摄相机之间设置有距离选通同步控制器，所述距离选通同步控制器能够使脉冲激光器的脉冲和ICCD摄像机在时序上正确配合，以时间的先后分开不同距离上的后向散射引起的背景辐射和目标反射回的有用信号，使从被探测目标反射回的有用信号刚好在摄像机选通工作的时间内到达摄像机并成像。
2.根据权利要求1所述的具有测距功能的夜视仪，其特征是，所述距离选通同步控制 器为同步控制电路，同步控制电路包括定时电路，定时电路能够使摄像机快门开启和脉冲 激光器的激光照射同步。
全文摘要
一种具有测距功能的夜视仪，属于监控装置领域。其技术方案为它包括脉冲激光器和带有选通门的ICCD摄相机，所述ICCD摄相机能够实现距离选通成像；所述脉冲激光器与ICCD摄相机之间设置有距离选通同步控制器，所述距离选通同步控制器能够使脉冲激光器的脉冲和ICCD摄像机在时序上正确配合，以时间的先后分开不同距离上的后向散射引起的背景辐射和目标反射回的有用信号，使从被探测目标反射回的有用信号刚好在摄像机选通工作的时间内到达摄像机并成像。本发明的有益效果为它采用脉冲激光器与具有距离选通成像功能的ICCD摄相机实现摄像机与目标之间距离的自动测量，使得监控更有效。
文档编号G01S17/08GK101963696SQ20101025707
公开日2011年2月2日 申请日期2010年8月19日 优先权日2010年8月19日
发明者夏立民, 张同星, 张帆, 张超岳, 李鹏, 郭长林 申请人:山东神戎电子股份有限公司