专利名称：一种水下探测目标光学成像装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水下目标成像领域，尤其是一种水下探测目标光学成像装置。
背景技术：
由于空气-水界面对光的折射作用，水面波浪会导致水下探测探测目标成像的严重畸变，严重影响目标的探测和识别，限制系统的适用范围，是水下探测目标成像系统研究中亟待解决的重要难题。现有的对波浪影响水下探测目标成像的研究，都只局限于波浪对于水下探测光斑大小、目标回波信号功率、飞机离水面高度的矫正等方面，而波浪导致水下探测目标成像系统目标成像严重畸变的问题一直都没有得到解决。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是:为了解决水下探测目标成像严重畸变的问题，提高系统适用范围，本实用新型提出了采用双通道同时探测和记录水下探测目标和水面波浪波形的一种水下探测目标光学成像装置，达到水下探测目标图像的获取。本实用新型采用的技术方案如下:一种水下探测目标光学成像装置包括激光发射模块，用于产生激光信号探测波浪水面及水下探测目标；信号接收模块，用于接收水下探测目标及水下目标对应波浪水面成像点；同步控制电路，用于接收激光发射模块发射的光信号并将其转换为触发电信号；图像采集模块，用于接收同步控制电路的触发信号进行选通门控制并通过信号接收模块接收到水下探测目标成像点；当触发信号有效时，选通门处于打开状态，当水下探测目标或水下目标经过波浪水面反射回来的光信号到达图像采集模块时，允许信号光进入图像采集模块；其余时间选通门处于关闭状态，不进行信号采集；图像处理模块，用于对图像采集模块采集信号进行处理。。所述激光发射模块包括激光器、第一成像透镜、反射镜，所述激光器发射的激光信号分成两路光信号，其中一路光信号经过第一成像透镜扩束后，经过反射镜后对水下探测目标及水下探测目标经过波浪水面成像点照明；所述同步控制电路包括光电转换器、触发器，所述光电转换器接收激光器发射的另一部分光信号将其转换为电信号，所述电信号经过触发器产生延长时间后发送触发信号给图像采集模块进行选通门的开启与关闭。所述图像采集模块是选通ICXD摄像机，所述选通ICXD摄像机输入端分别与第一光学接收模块、第二光学接收模块连接，所述选通ICCD摄像机输出端与图像处理模块连接。所述信号接收模块包括第一光学接收模块、第二光学接收模块，所述第一光学接收模块是第二成像透镜，第二光学接收模块是第三成像透镜，所述第二成像透镜接收水下探测目标经过波浪水面返回的信号，并在图像采集模块xoy面形成成像面，所述第三成像透镜接收波浪水面反射回来的信号，利用图像采集模块获得波浪水面波形信息。[0010]所述图像处理模块是微处理器，所述图像处理模块通过处理器实现对图像采集模块输出的信号进行处理。综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:通过激光发射模块、信号接收模块、同步控制电路、图像采集模块、图像处理模块、图像采集模块更加准确的测量出水下目标的图像，提高了水下探测目标成像装置的成像质量。
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中:图1是本装置原理框图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
优选实施例本专利相关说明:1、激光发射模块包括激光器、第一成像透镜、反射镜，其中激光器用的是532nm波长(蓝绿波段)的激光器。2、同步控制电路包括触发器、光电转换器，触发器是DG535信号发生器。3、信号接收模块包括第一光学接收模块、第二光学接收模块，所述第一路光学接收模块、第二路光学接收模块分别是第二成像透镜、第三成像透镜。4、图像采集模块是选通ICXD摄像机。5、图像处理模块是微处理器。6、本发明装置的工作原理:如图1所示，具体步骤是:通过激光器发射激光信号通过第一成像透镜后将其分为两路光信号，其中一部分光信号通过反射镜后照射波浪水面及水下探测探测目标，I)另一部分光信号通过光电转换器将光信号转换为电信号，在输入到触发器中，经过延迟时间为后发送触发信号给图像采集模块进行选通门的开启，同时经过第二成像透镜，通过图像采集模块进行信号采集；2)同时另一部分光信号通过光电转换器将光信号转换为电信号，在输入到触发器中，经过延迟时间为后发送触发信号给图像采集模块进行选通门的开启，同时经过第三成像透镜，通过图像采集模块进行信号采集。图像处理模块对图像采集模块采集的信号进行图像处理，获得水下探测目标图像。实施例一:一种水下探测目标光学成像装置包括激光发射模块，用于产生激光信号探测波浪水面及水下探测探测目标；信号接收模块，用于接收水下探测探测目标及水下探测目标对应的波浪水面；同步控制电路，用于接收激光发射模块发射的光信号并将其转换为触发电信号；图像采集模块，用于接收同步控制电路的触发信号进行选通门控制并通过信号接收模块接收到水下探测探测目标成像点；当触发信号有效时，选通门处于打开状态，当水下探测探测目标或水下探测目标经过波浪水面反射回来的光信号到达图像采集模块时，允许信号光进入图像采集模块；其余时间选通门处于关闭状态，不进行信号采集；图像处理模块，用于对图像采集模块采集信号通过所述还原方法进行处理得到去除水下探测探测目标成像畸变后的水下探测探测目标。实施例二:在实施例一基础上，激光发射模块包括激光器、第一成像透镜、反射镜，所述激光器发射的激光信号分成两路光信号，其中一路光信号经过第一成像透镜扩束后，经过反射镜后对水下探测探测目标及水下探测探测目标经过的波浪水面照明；实施例三:在实施例一或二基础上，所述同步控制电路包括光电转换器、触发器，所述光电转换器接收激光器发射的另一部分光信号将其转换为电信号，所述电信号经过触发器产生延长时间后发送触发信号给图像采集模块进行选通门的开启与关闭。实施例四:在实施例三基础上，所述选通ICXD摄像机输入端分别与第一光学接收模块、第二光学接收模块连接，所述选通IC⑶摄像机输出端与图像处理模块连接实施例五:在实施例四基础上，所述触发器是DG535。实施例六:在实施例一至五之一基础上，所述图像采集模块是选通ICXD摄像机，
选通ICXD摄像机的选通门开启持续时间
权利要求1.一种水下探测目标光学成像装置，其特征在于包括 激光发射模块，用于产生激光信号探测波浪水面及水下探测目标； 信号接收模块，用于接收水下探测目标及水下目标对应波浪水面成像点； 同步控制电路，用于接收激光发射模块发射的光信号并将其转换为触发电信号； 图像采集模块，用于接收同步控制电路的触发信号进行选通门控制并通过信号接收模块接收到水下探测目标成像点；当触发信号有效时，选通门处于打开状态，当水下探测目标或水下目标经过波浪水面反射回来的光信号到达图像采集模块时，允许信号光进入图像采集模块；其余时间选通门处于关闭状态，不进行信号采集； 图像处理模块，用于对图像采集模块采集信号进行处理。
2.根据权利要求1所述的一种水下探测目标光学成像装置，其特征在于所述激光发射模块包括激光器、第一成像透镜、反射镜，所述激光器发射的激光信号分成两路光信号，其中一路光信号经过第一成像透镜扩束后，经过反射镜后对水下探测目标及水下探测目标经过的波浪水面照明。
3.根据权利要求2所述的一种水下探测目标光学成像装置，其特征在于所述同步控制电路包括光电转换器、触发器，所述光电转换器接收激光器发射的另一部分光信号将其转换为电信号，所述电信号经过触发器产生延长时间后发送触发信号给图像采集模块进行选通门的开启与关闭。
4.根据权利要求2所述的一种水下探测目标光学成像装置，其特征在于所述图像采集模块是选通IC⑶摄像机，所述选通ICXD摄像机输入端分别与第一光学接收模块、第二光学接收模块连接，所述选通IC⑶摄像机输出端与图像处理模块连接。
5.根据权利要求2所述的一种水下探测目标光学成像装置，其特征在于所述信号接收模块包括第一光学接收模块、第二光学接收模块，所述第一光学接收模块是第二成像透镜，第二光学接收模块是第三成像透镜，所述第二成像透镜接收水下探测目标经过波浪水面返回的信号，并在图像采集模块xoy面形成成像面，所述第三成像透镜接收波浪水面反射回来的信号，利用图像采集模块获得波浪水面波形信息。
6.根据权利要求1至4之一所述的一种水下探测目标光学成像装置，其特征在于所述图像处理模块是微处理器，所述图像处理模块通过处理器实现对图像采集模块输出的信号进行处理。
专利摘要本实用新型涉及水下目标成像领域，尤其是一种水下探测目标光学成像装置。本实用新型所要解决的技术问题是为了解决水下探测目标成像严重畸变的问题，提高系统适用范围，本实用新型提出了采用双通道同时探测和记录水下探测目标和水面波浪波形的一种水下探测目标光学成像装置，达到水下探测目标图像的获取。本装置包括激光发射模块、信号接收模块、同步控制电路、图像采集模块、图像处理模块通过各模块之间的相互配合解决现有技术的问题。本实用新型适用于水下探测目标探测领域。
文档编号G01S17/89GK203012138SQ20122066002
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者钟森城, 王荣波, 李泽仁, 周维军, 田建华, 何莉华, 吴廷烈 申请人:中国工程物理研究院流体物理研究所