測量選通像增強器光學門寬的裝置及方法

測量選通像增強器光學門寬的裝置及方法
【專利摘要】本發明提供了一種采用距離選通反卷積法測量選通像增強器光學門寬的裝置及方法。該方法根據距離選通圖像序列形成距離灰度矩陣，通過該距離灰度矩陣與激光脈沖能量矩陣進行離散反卷積運算可獲得選通脈沖增益矩陣，從而基于該選通脈沖增益矩陣可獲得選通脈沖的光增益曲線，最終測量獲得選通像增強器的光學門寬。本發明具有成本低、適應性好、測量方式靈活的優點。
【專利說明】測量選通像増強器光學門寬的裝置及方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及光電【技術領域】，尤其涉及一種采用距離選通反卷積法測量選通像增強 器光學門寬的裝置及方法。

【背景技術】
[0002] 上世紀六十年代，美國陸軍NVL夜視實驗室提出了距離選通成像技術，該技術采 用激光脈沖器作為照明光源，采用選通成像器件作為探測器，可以實現空間切片成像，并抑 制大氣等的后向散射，實現目標有效探測。但是，由于受到窄激光脈沖器和選通成像器件等 關鍵器件發展的制約，在之后的幾十年里研宄進展緩慢。直到上世紀末本世紀初，隨著硬件 技術的不斷成熟，該技術才被重新喚醒，并在夜視、海事監控、水下成像、生物醫學成像、三 維成像等應用領域得到迅速發展，特別是在二維距離選通成像技術基礎上發展起來的距離 選通三維成像技術。無論是距離選通的二維成像技術還是三維成像技術，選通成像器件的 選通脈形的測量對于距離選通成像技術的應用至關重要。
[0003] 在距離選通成像技術中，選通成像器件主要是配有選通像增強器的C⑶和CMOS， 即KXD和ICM0S。選通像增強器具有快門的作用，在TTL電觸發信號下，選通像增強器的微 通道板開啟，實現選通快門功能。選通像增強器開啟的持續時間稱為門寬，分為電學門寬和 光學門寬。其中，電學門寬主要是指觸發選通門開啟的高壓電脈沖信號的脈寬，該高壓電脈 沖信號正是在上述TTL電觸發信號觸發下由選通像增強器的高壓模塊產生，通常該高壓電 脈沖信號的脈寬與TTL電觸發信號的脈寬大小一致，因此，往往將TTL電觸發信號的脈寬作 為選通像增強器的電學門寬；光學門寬主要是指選通像增強器在電觸發信號觸發下實際開 啟的持續曝光時間，通常測量選通脈沖的時域光脈形，以該脈形的半高寬作為光學門寬。隨 著選通像增強器的發展，近年來國外選通像增強器的光學門寬已達到皮秒級，而國內選通 像增強器的光學門寬也已實現納秒級。
[0004] 目前測量選通像增強器光學門寬的方法主要是光電互相關測量法（KanWuet al.，AppliedOptics，2009,Vol. 48(18)，pp3337-3343)，采用飛秒激光脈沖器作為探測光 源，照射選通像增強器，通過延時掃描的方式進行測量選通脈沖的光脈形，進而測量其選通 脈寬。在該方法中，要求作為探測光源的激光脈沖器的脈寬應遠小于待測選通像增強器光 學門寬，從而可將激光脈沖器輸出的激光脈沖作為理想的無限窄的取樣脈沖，實現測量選 通脈沖光脈形的目的。
[0005] 但是，由于飛秒激光脈沖器價格昂貴，使得該方法具有較高的硬件成本，此外，目 前該方法主要用于測量未與C⑶或CMOS裝配的選通像增強器的光學門寬，而KXD和ICMOS 中的選通像增強器往往通過耦合光錐與CCD或CMOS圖像傳感器硬件連接，導致光電互相關 測量法無法有效測量。


【發明內容】

[0006] (一）要解決的技術問題
[0007] 鑒于上述技術問題，本發明提供了一種采用距離選通反卷積法測量選通像增強器 光學門寬的裝置及方法，以降低測量的硬件成本，并實現對ICCD和ICMOS中的選通像增強 器的測量。
[0008](二）技術方案
[0009] 根據本發明的一個方面，提供了一種測量選通像增強器光學門寬的裝置。該裝置 包括：激光脈沖器1 ;擴展反射靶4,朝向激光脈沖器1設置，其位置可在距離向前后移動， 待測選通像增強器2朝向該擴展反射靶4設置；成像鏡頭5,設置于待測選通像增強器2的 光路前端；光學耦合器6,設置于待測選通像增強器2的光路后端；面陣圖像傳感器7,電性 連接至光學耦合器6 ;時序控制器3,電性連接至激光脈沖器1及待測選通像增強器2,用于 產生第一時序控制信號和第二時序控制信號，其中，第一時序控制信號控制激光脈沖器輸 出的激光脈沖，第二時序控制信號控制待測選通像增強器產生的選通脈沖間的選通延時； 以及數據處理與控制系統8,用于設置時序控制器3的時域參數，該時域參數與產生的第一 時序控制信號和第二時序控制信號相關；并對面陣圖像傳感器7回傳圖像進行處理。其中， 擴展目標靶4在距離向由近及遠步進式改變位置，面陣圖像傳感器獲取不同位置的擴展目 標靶圖像9,形成距離選通圖像序列，數據處理與控制系統8根據該距離選通圖像序列計算 待測選通像增強器的光學門寬。
[0010] 根據本發明的另一個方面，還提供了一種測量選通像增強器光學門寬的方法。該 方法利用上述的測量選通像增強器光學門寬的裝置，包括：步驟A:通過數據處理與控制系 統設置時序控制器的時域參數，由時序控制器依據該時域參數產生光學門寬測量工作時 序；步驟B:按照待測選通像增強器光學門寬測量精度，計算獲得擴展目標靶的步進步長 AR及需要移動的距離區間；步驟C:按照需要移動的距離區間內，垂直于待測選通像增強 器的光軸在距離向上由近及遠以AR的步進步長移動擴展目標靶，在其中的每一個位置， 由面陣圖像傳感器抓取N幀的距離選通圖像，其中，N多1 ;步驟D:數據處理與控制系統對N 幀圖像進行多幀平均處理后作為當前位置的擴展目標靶圖像，不同距離上的擴展目標靶圖 像形成的距離選通圖像序列；步驟E:對于距離選通圖像序列，提取該圖像序列中感興趣區 域像素的平均灰度值，畫出距離灰度曲線，根據距離灰度曲線提取距離灰度矩陣；步驟F: 利用光電探測器測量半導體激光脈沖器輸出的激光脈形曲線，提取激光脈沖能量矩陣；步 驟G:利用距離灰度矩陣和激光脈沖能量矩陣進行反卷積運算獲得選通脈沖增益矩陣；以 及步驟H:根據選通脈沖增益矩陣畫出選通像增強器選通脈沖的光增益曲線，通過該增益 曲線確定待測選通像增強器的光學門寬。
[0011] (三）有益效果
[0012] 從上述技術方案可以看出，本發明采用距離選通反卷積法測量選通像增強器光學 門寬的裝置及方法具有以下有益效果：
[0013] (1)采用ns級半導體激光脈沖器替換傳統方法中的價格昂貴的飛秒激光脈沖器 作為光源，可以降低測量成本，拓展測量光源的選擇范圍，提高光源選擇的靈活性；
[0014] (2)光學測量脈寬的精度由擴展目標靶步進的步長大小決定，可以通過距離向小 步長步進移動擴展目標靶實現ns級甚至是ps級選通像增強器光學門寬測量；
[0015] (3)可以基于距離選通圖像序列的感興趣區域像素灰度值提取進行選通像增強器 光學門寬測量，對于選通像增強器已集成裝配的ICCD和ICMOS也可實現選通像增強器光學 門寬的測量，提高了測量靈活性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為根據本發明實施例測量選通像增強器光學門寬的裝置的結構示意圖；
[0017] 圖2為圖1所示測量選通像增強器光學門寬的裝置中擴展反射靶4前后移動的示 意圖；
[0018] 圖3為圖1所示測量選通像增強器光學門寬的裝置中擴展反射靶4前后移動而得 到的距離選通圖像序列的示意圖；
[0019] 圖4為根據本發明實施例測量選通像增強器光學門寬的方法的流程圖；
[0020] 圖5為圖4所示測量選通像增強器光學門寬方法的步驟E繪制的距離灰度曲線；
[0021] 圖6為圖4所示測量選通像增強器光學門寬方法的步驟G中，利用距離灰度矩陣 和激光脈沖能量矩陣進行反卷積運算獲得選通脈沖增益矩陣的示意圖；
[0022] 圖7A為理論仿真獲得13X1距離灰度矩陣對應的距離灰度曲線；
[0023] 圖7B為經由本實施例方法獲得的選通脈沖光增益曲線與選通脈沖光增益真實曲 線的比較。
[0024]【主要元件符號說明】
[0025] 1-半導體激光脈沖器； 2-選通像增強器；
[0026] 3-時序控制器； 4-擴展目標靶；
[0027] 5-成像鏡頭； 6-光學親合器；
[0028] 7-面陣圖像傳感器； 8-數據處理與控制系統；
[0029] 9-擴展目標靶圖像； 10-感興趣區域像素。

【具體實施方式】
[0030] 為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照 附圖，對本發明進一步詳細說明。需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部 分都使用相同的圖號。附圖中未繪示或描述的實現方式，為所屬【技術領域】中普通技術人員 所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數的示范，但應了解，參數無需確切等 于相應的值，而是可在可接受的誤差容限或設計約束內近似于相應的值。
[0031] 本發明提供了一種采用距離選通反卷積法測量選通像增強器光學門寬的裝置及 方法。該方法根據距離選通圖像序列形成距離灰度矩陣，通過該距離灰度矩陣與激光脈沖 能量矩陣進行離散反卷積運算可獲得選通脈沖增益矩陣，從而基于該選通脈沖增益矩陣可 獲得選通脈沖的光增益曲線，最終測量獲得選通像增強器的光學門寬。
[0032] 在本發明的一個示例性實施例中，提供了一種測量選通像增強器光學門寬的裝 置。圖1為根據本發明實施例測量選通像增強器光學門寬的裝置的結構示意圖。如圖1所 示，本實施例測量選通像增強器光學門寬的裝置包括：激光脈沖器1 ;擴展反射靶4,朝向激 光脈沖器1設置，其位置可在距離向前后移動，待測選通像增強器2朝向該擴展反射靶4設 置；成像鏡頭5,設置于待測選通像增強器2的光路前端；光學耦合器6,設置于待測選通像 增強器2的光路后端；面陣圖像傳感器7,電性連接至光學耦合器6 ;時序控制器3,電性連 接至所述激光脈沖器1及待測選通像增強器2,用于產生第一時序控制信號和第二時序控 制信號，其中，第一時序控制信號控制激光脈沖器輸出的激光脈沖，第二時序控制信號控制 待測選通像增強器產生的選通脈沖間的選通延時；以及數據處理與控制系統8,用于設置 時序控制器3的時域參數，該時域參數與產生的第一時序控制信號和第二時序控制信號相 關；并根據距離選通圖像序列計算待測選通像增強器的光學門寬，其中，該距離選通圖像序 列為由面陣圖像傳感器獲取的不同位置上的擴展目標靶圖像9。
[0033] 以下對本實施例測量選通像增強器光學門寬的裝置的各個組成部分進行詳細說 明。
[0034] 激光脈沖器1為ns級半導體激光脈沖器。在時序控制器3的觸發下，該激光脈沖 器1可輸出脈寬不大于待測選通像增強器電學門寬的窄激光脈沖。
[0035] 擴展目標靶4為具有漫反射特性的白色平面板，其與待測選通像增強器2的光軸 垂直，并且可在距離向上前后移動，其尺寸不小于待測選通像增強器的視場，從而所成距離 選通圖像序列中，目標均滿視場，即僅是對目標靶的局部進行了成像。
[0036] 光學耦合器6主要是將待測選通像增強器輸出的信號耦合至圖像傳感器。若是 ICCD或ICMOS，則待測選通像增強器已與圖像傳感器耦合集成，不需要添加光學耦合器；若 是待測選通像增強器為獨立器件，則需采用光學耦合透鏡，將待測選通像增強器輸出的光 信號耦合至圖像傳感器。
[0037] 面陣圖像傳感器7主要包括C⑶和CMOS兩種，可將選通像增強器輸出的信號轉換 為圖像，輸出給數據處理與控制系統8。
[0038] 數據處理與控制系統8除處理面陣圖像傳感器7回傳圖像外，還可設置時序控制 器3的時域參數，控制時序控制器產生光學門寬測量工作時序，輸出兩路TTL電信號，觸發 激光脈沖器1和選通像增強器2工作。
[0039] 時序控制器3依據數據處理與控制系統8下發的光學門寬測量工作時序，產生第 一時序控制信號控制激光脈沖器輸出的激光脈沖；產生第二時序控制信號控制待測選通像 增強器產生的選通脈沖間的選通延時。
[0040] 本實施例測量選通像增強器光學門寬的裝置的工作過程如下：在時序控制器3所 產生的第一時序控制信號的觸發下，半導體激光脈沖器1輸出脈寬不大于待測選通像增強 器電學門寬的窄激光脈沖，對擴展目標靶4進行照明；待測選通像增強器2在第二時序控制 信號觸發下按照預設的選通延時開啟工作，采集由擴展目標靶4反射回并由成像鏡頭5收 集的光回波信號，該光回波信號由面陣圖像傳感器7轉換為當前位置的擴展目標靶圖像， 并傳輸至數據處理與控制系統。通過距離向由近及遠步進式改變擴展目標靶4的位置（如 圖2所示），獲取不同距離上的擴展目標靶圖像9,形成距離選通圖像序列（如圖3所示）。
[0041] 基于上述的裝置，本發明還提供了一種測量選通像增強器光學門寬的方法，圖4 為根據本發明實施例測量選通像增強器光學門寬的方法的流程圖。如圖4所示，本實施例 測量選通像增強器光學門寬的方法包括：
[0042] 步驟A:通過數據處理與控制系統設置時序控制器的時域參數，由時序控制器依 據該時域參數產生光學門寬測量工作時序；
[0043] 時域控制參數包括選通延時τ、激光脈沖全脈寬待測選通像增強器的電學門 寬tg,^和激光脈沖脈沖重復頻率。
[0044] 由時序控制器產生的光學門寬測量工作時序，在該光學門寬測量工作時序下，面 陣圖像傳感器7 -幀的曝光時間里，包含M個脈沖對，每個脈沖對內含一個激光脈沖和一個 選通脈沖，其中，激光脈沖的對應的控制信號為第一時序控制信號，選通脈沖對應的控制信 號為第二時序控制信號，通過控制激光脈沖和選通脈沖間的選通延時實現距離選通成像， 選通延時τ滿足：
[0045] τ>tL(I)
[0046] 其中，\為激光脈沖的全脈寬。
[0047] 激光脈沖的全脈寬不大于選通脈沖的電學門寬，滿足關系：
[0048] tL<tg，電(2)
[0049]其中，\為激光脈沖的全脈寬，tg,ft為選通像增強器選通脈沖的電學門寬。
[0050] 圖像傳感器一幀的曝光時間里脈沖對的數量M為：
[0051]M=tefL (3)
[0052] 其中，4為激光脈沖重復頻率，、為圖像傳感器一幀曝光時間。用戶可自由選定M 值，并根據圖像傳感器的&值，由公式（3)選擇設定激光脈沖重復頻率。
[0053] 步驟B:按照待測選通像增強器光學門寬測量精度，計算獲得擴展目標靶4的步進 步長AR及距離區間；
[0054] 步進步長AR的大小則由測量者按照光學門寬測量精度設定，當光學門寬測量精 度為Δt時，則步進步長滿足：
[0055] AR= ^-^-(4) 2
[0056] 其中，c為光速。
[0057] 擴展目標靶4需移動的距離區間為：[(τ-tJc/2,（τ+tg,電）c/2]，其中，τ、\和 tg,^為步驟A中設定的選通延時、激光脈沖全脈寬、待測選通像增強器的電學門寬。
[0058] 步驟C:按照需要移動的距離區間內，垂直于待測選通像增強器的光軸在距離向 上由近及遠以AR的步進步長移動擴展目標靶4,在其中的每一個位置OVR2、R3、……、 Rk)，由面陣圖像傳感器抓取N幀距離選通圖像，N為自然數，將數據回傳至數據處理與控制 系統8;
[0059] 在本發明優選地實施例中，N取大于3小于20的自然數。
[0060] 步驟D:數據處理與控制系統8對N幀圖像進行多幀平均處理后作為當前位置的 擴展目標靶圖像，不同距離上的擴展目標靶圖像形成的距離選通圖像序列；
[0061] 步驟E:對于距離選通圖像序列，提取該圖像序列中感興趣區域像素的平均灰度 值，畫出距離灰度曲線，根據距離灰度曲線提取距離灰度矩陣；
[0062] 在步驟A時序控制器產生的光門寬測量工作時序下，激光脈沖和選通脈沖發生卷 積，對具有梯形距離能量包絡的空間切片進行選通成像，當擴展目標靶按照步驟C在距離 向上由近及遠步進式移動時，可對不同距離處的空間切片進行采樣，形成距離選通圖像序 列。
[0063] 距離灰度曲線用于選取灰度矩陣的起始點和結束點。因為選通像增強器的電學門 寬往往大于光學門寬，所以獲取的圖像序列中存在冗余數據，通過灰度曲線可選取起始點 和結束點，剔除冗余數據。
[0064] 提取該圖像序列中相同位置感興趣區域像素10的平均灰度值，可畫出距離灰度 曲線（見圖5)，該曲線形狀為梯形包絡，根據距離灰度曲線選取該梯形包絡對應的k個灰度 值形成kXl灰度值矩陣[1(1^),1(1^),1(?), -I(Ri),…I(Rk) ]τ。其中，I(R1)對應于梯 形包絡起始位置的O點灰度值，I(Ri)對應于梯形包絡第i個位置的灰度值，I(Rk)對應于 梯形包絡結束位置的O點灰度值，O點灰度值為用戶選取的灰度閾值。在提取距離灰度矩 陣時，由于激光光斑光強分布不均勻，多為高斯分布，因此，可選取灰度值較高的像素或像 素區作為感興趣區域，從而對距離選通圖像序列中相同位置感興趣區域的像素進行灰度提 取，形成距離灰度矩陣。
[0065] 需要說明的是，0點灰度值是用戶根據需要設定的。在該0點灰度值設定合理的情 況下，在梯形包絡起始位置和結束位置，灰度值均等于該〇點灰度值。而在該起始位置和結 束位置之間的位置，即I(R2)?IOV1)的灰度值一般大于該〇點灰度值。
[0066] 步驟F:利用光電探測器測量半導體激光脈沖器輸出的激光脈形曲線，提取激光 脈沖能量矩陣：
[0067] 在圖6中，反卷積運算中所用的激光脈沖能量矩陣可通過光電探測器測量半導 體激光脈沖器的激光脈形曲線，并對該脈形曲線進行數據擬合處理后獲得激光脈沖函數 P(t)，進而由激光脈沖函數P(t)按照At的時間分辨率提取激光能量值，形成kXk激光脈 沖能量矩陣：
[0068]

【權利要求】
1. 一種測量選通像增強器光學門寬的裝置，其特征在于，包括： 激光脈沖器（1); 擴展反射靶（4)，朝向所述激光脈沖器（1)設置，其位置可在距離向前后移動，待測選 通像增強器（2)朝向該擴展反射靶（4)設置； 成像鏡頭（5)，設置于待測選通像增強器（2)的光路前端； 光學耦合器（6)，設置于待測選通像增強器（2)的光路后端； 面陣圖像傳感器（7)，電性連接至所述光學耦合器（6); 時序控制器（3)，電性連接至所述激光脈沖器（1)及待測選通像增強器（2)，用于產生 第一時序控制信號和第二時序控制信號，其中，第一時序控制信號控制激光脈沖器輸出的 激光脈沖，第二時序控制信號控制待測選通像增強器產生的選通脈沖間的選通延時；以及 數據處理與控制系統（8)，用于設置所述時序控制器（3)的時域參數，該時域參數與產 生的第一時序控制信號和第二時序控制信號相關；并對所述面陣圖像傳感器（7)回傳圖像 進行處理； 其中，所述擴展目標靶（4)在距離向由近及遠步進式改變位置，面陣圖像傳感器獲取 不同位置上的擴展目標靶圖像（9)，形成距離選通圖像序列，所述數據處理與控制系統（8) 根據該距離選通圖像序列計算待測選通像增強器的光學門寬。
2. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，獲取每一擴展目標靶圖像（9)的過程為： 在所述時序控制器（3)所產生的第一時序控制信號的觸發下，所述激光脈沖器（1)輸出窄 激光脈沖，對所述擴展目標靶（4)進行照明；待測選通像增強器（2)在預設的選通延時下工 作，采集由所述擴展目標靶（4)反射回并由所述成像鏡頭（5)收集的光回波信號，該光回波 信號由所述面陣圖像傳感器（7)轉換為當前位置的擴展目標靶圖像，傳輸至所述數據處理 與控制系統（8)。
3. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述激光脈沖器⑴輸出激光脈沖的脈寬 不大于待測選通像增強器的電學脈寬。
4. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述擴展目標靶（4)為具有漫反射特性的 白色平面板，其與待測選通像增強器（2)的光軸垂直，并且其尺寸不小于待測選通像增強 器的視場。
5. -種測量選通像增強器光學門寬的方法，其特征在于，利用權利要求1至4中任一項 所述的測量選通像增強器光學門寬的裝置，包括： 步驟A:通過所述數據處理與控制系統設置時序控制器的時域參數，由所述時序控制 器依據該時域參數產生光學門寬測量工作時序； 步驟B:按照待測選通像增強器光學門寬測量精度，計算獲得所述擴展目標靶的步進 步長AR及需要移動的距離區間； 步驟C:按照需要移動的距離區間內，垂直于待測選通像增強器的光軸在距離向上由 近及遠以△R的步進步長移動擴展目標靶，在其中的每一個位置，由面陣圖像傳感器抓取N 幀的距離選通圖像，其中，N彡1 ; 步驟D:數據處理與控制系統對N幀圖像進行多幀平均處理后作為當前位置的擴展目 標靶圖像，不同距離上的擴展目標靶圖像形成的距離選通圖像序列； 步驟E:對于距離選通圖像序列，提取該圖像序列中感興趣區域像素的平均灰度值，畫 出距離灰度曲線，根據距離灰度曲線提取距離灰度矩陣； 步驟F:利用光電探測器測量半導體激光脈沖器輸出的激光脈形曲線，提取激光脈沖 能量矩陣； 步驟G:利用距離灰度矩陣和激光脈沖能量矩陣進行反卷積運算獲得選通脈沖增益矩 陣；以及 步驟H:根據選通脈沖增益矩陣畫出選通像增強器選通脈沖的光增益曲線，通過該增 益曲線確定待測選通像增強器的光學門寬。
6. 根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述時域參數包括選通延時t、激光脈沖 全脈寬待測選通像增強器的電學門寬tg,ft和激光脈沖脈沖重復頻率 在所述光學門寬測量時序下，在所述面陣圖像傳感器（7) -幀的曝光時間里，包含M個 脈沖對，每個脈沖對內含一個激光脈沖和一個選通脈沖，通過控制激光脈沖和選通脈沖間 的選通延時實現距離選通成像。
7. 根據權利要求6所述的方法，其特征在于： 所述選通延時T滿足：T> 1^; 激光脈沖的全脈寬\滿足：ttg,ft; 圖像傳感器一幀的曝光時間里脈沖對的數量M滿足:M=tef^，其中，為圖像傳感器 一幀曝光時間。
8. 根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟B中，對于擴展目標靶（4): At.p 步進步長滿足= 其中，At為光學門寬測量精度，c為光速； 需要移動的距離區間為：[(T-tJc/2,（T+tg,電）C/2]，其中，T、tjPtg,電分別為選通 延時、激光脈沖全脈寬、待測選通像增強器的電學門寬。
9. 根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟E中，提取距離灰度矩陣包括： 提取該圖像序列中相同位置感興趣區域像素的平均灰度值，畫出距離灰度曲線，該曲線形 狀為梯形包絡，選取該梯形包絡對應的k個灰度值形成kX1灰度值矩陣[I況），I(R2)， I(R2)，…I(氏），…I(Rk) ]T，其中，I況）對應于梯形包絡起始位置的0點灰度值，I取）對 應于梯形包絡第i個位置的灰度值，I(Rk)對應于梯形包絡結束位置的〇點灰度值，〇點灰 度值為用戶選取的灰度閾值，k為擴展目標靶在需要移動的距離區間移動位置的數目。
10. 根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述步驟F中提取激光脈沖能量曲線包 括： 通過光電探測器測量半導體激光脈沖器的激光脈形曲線； 對該脈形曲線進行數據擬合處理后獲得激光脈沖函數P(t); 由激光脈沖函數P(t)按照At的時間分辨率提取激光能量值，形成kXk激光脈沖能 量矩陣：
上述激光脈沖能量矩陣中，矩陣元素Pi由下式獲得：Pi=P(U_ (i-1)At)，k為激光脈 寬，At由擴展目標靶步進步長AR決定，其大小為
.c為光速。
11. 根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述步驟G中，對于選通脈沖增益矩陣
對于該選通脈沖增益矩陣中的每一個元素g(ti)，滿足：
12. 根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟G中，待測選通像增強器的光學 門寬為：光增益曲線中光增益為峰值高度一半的前后兩點之間的時間長度。
【文檔編號】G01M11/00GK104483097SQ201410643209
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月10日 優先權日:2014年11月10日
【發明者】王新偉, 周燕, 李友福 申請人:中國科學院半導體研究所