CN105388485A - 一种多脉冲距离选通成像系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多脉冲距离选通成像系统及方法,属于成像系统领域,所述系统包括:脉冲激光器、激光接收器和成像装置,所述激光接收器与所述成像装置耦合,所述激光接收器设置在所述脉冲激光器发射的激光脉冲经成像物体反射后的光路上;所述脉冲激光器将多个激光脉冲按照预设发射间隔依次发射,发射出的每个激光脉冲经所述成像物体反射后由所述激光接收器按照预设选通间隔依次接收,所述激光接收器将接收到的每个激光脉冲输入所述成像装置中,所述成像装置将在预设曝光时间内接收到的多个激光脉冲形成图像。本发明的目的在于提供一种多脉冲距离选通成像系统及方法,以有效提高距离选通成像的图像质量。
Description
技术领域
本发明涉及成像系统领域,具体而言,涉及一种多脉冲距离选通成像系统及方法。
背景技术
脉冲激光从激光器窗口输出后,在不同距离反射(或散射)回来的光脉冲时刻是不同的,通过在接收端采用一个高速的快门控制只接收某个距离返回的激光脉冲,其他无关的光则被阻挡在外,该成像方法被称为距离选通成像。
由于距离选通成像只对某一距离的目标进行成像,照明光传播光路上其他不同距离的返回光无法进入接收系统成像,所以该技术有非常强的环境光抑制能力,能有效突出待观测目标,在水下目标成像、激光雷达等应用方面能够发挥极大的作用。
现有的距离选通成像系统,包括:脉冲激光器、ICCD(Intensifiedchargecoupleddevice,增强电荷耦合器件)相机和同步控制装置,同步控制装置分别为脉冲激光器和ICCD相机提供不同的控制信号,例如输出一个控制脉冲给脉冲激光器使脉冲激光器输出一个脉冲,所发出的激光脉冲经成像物体反射后,射向ICCD相机,此时,同步控制装置控制所述ICCD相机的快门打开,则所述ICCD相机开启曝光,将接收到的激光脉冲形成图像。为了避免相机在持续曝光的时间内,接收到外界的干扰光,所述ICCD相机开启曝光的时间很短,在接收到一次激光脉冲后,曝光就结束了,因此,现有的距离选通成像系统在所述ICCD相机的一次曝光时间内只接收一束激光脉冲。
当在传播介质对激光的损耗较大的环境下,例如,在水下时,激光脉冲在传播过程中的衰减很大,即随着传播路径的增大而成指数增大,所以在传播路径达到一定值后,距离选通成像系统的相机接收到的经物体反射后的激光脉冲的信号十分微弱,造成成像的质量非常低。
采用现有的距离选通成像系统要获得有效的选通图像,只能提高照明激光的光能量,但很多情况下脉冲激光单脉冲光能量不能无限制的提高。这就限制了该技术获得更高的选通距离和图像质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多脉冲距离选通成像系统及方法,以有效提高距离选通成像的图像质量。
第一方面,本发明实施例提供的一种多脉冲距离选通成像系统,包括:脉冲激光器、激光接收器和成像装置,所述激光接收器与所述成像装置耦合,所述激光接收器设置在所述脉冲激光器发射的激光脉冲经成像物体反射后的光路上;
所述脉冲激光器将多个激光脉冲按照预设发射间隔依次发射,发射出的每个激光脉冲经所述成像物体反射后由所述激光接收器按照预设选通间隔依次接收,所述激光接收器将接收到的每个激光脉冲输入所述成像装置中,所述成像装置将在预设曝光时间内接收到的多个激光脉冲形成图像。
结合第一方面,本发明实施例还提供给了第一方面的第一种可能实施方式,其中,还包括:同步控制装置,所述同步控制装置分别与所述脉冲激光器、所述激光接收器和所述成像装置耦合;
所述同步控制装置用于按照所述预设发射间隔控制所述脉冲激光器发射多个激光脉冲,按照所述预设选通间隔控制所述激光接收器接收多个经所述成像物体反射后的激光脉冲,以及按照所述预设曝光时间控制所述成像装置的开启。
结合第一方面的第一种可能实施方式,本发明实施例还提供了第一方面的第二种可能实施方式,其中,所述预设选通间隔的起始时间比所述预设发射间隔的起始时间延后一个预设时间值。
结合第一方面的第二种可能实施方式,本发明实施例还提供了第一方面的第三种可能实施方式,其中,所述预设曝光时间的起始时间早于所述预设发射间隔的起始时间,所述预设曝光时间的结束时间晚于所述预设选通间隔的结束时间。
结合第一方面的第一种可能实施方式或第二种可能实施方式,本发明实施例还提供了第一方面的第四种可能实施方式,其中,所述预设时间值根据所述激光脉冲在当前传播介质中的传播速度以及传播路径确定,其中,所述传播路径为所述脉冲激光器与所述成像物体之间的路径和所述成像物体与所述激光接收器之间的路径之和。
结合第一方面的第一种可能实施方式,本发明实施例还提供了第一方面的第五种可能实施方式,其中,所述激光接收器为像增强器。
结合第一方面的第一种可能实施方式,本发明实施例还提供了第一方面的第六种可能实施方式,其中,所述激光接收器为光开关。
结合第一方面的第一种可能实施方式,本发明实施例还提供了第一方面的第七种可能实施方式,其中,所述成像装置为设有电荷耦合器件的数码相机。
第二方面,本发明实施例提供了一种多脉冲距离选通成像方法,包括:脉冲激光器、激光接收器和成像装置,所述激光接收器与所述成像装置耦合,所述激光接收器设置在所述脉冲激光器发射的激光脉冲经成像物体反射后的光路上,所述方法包括:
所述脉冲激光器将多个激光脉冲按照预设发射间隔依次发射;
所述激光接收器按照预设选通间隔依次接收每个经所述成像物体反射后的激光脉冲;
所述成像装置将在预设曝光时间内接收到的多个激光脉冲形成图像。
结合第二方面,本发明实施例还提供了第二方面的第一种可能实施方式,其中,所述预设选通间隔的起始时间比所述预设发射间隔的起始时间延后预设时间值。
本发明实施例中,脉冲激光器将多个激光脉冲按照预设发射间隔依次发射,发射出的每个激光脉冲经成像物体反射后由激光接收器按照预设选通间隔依次接收,成像装置将在预设曝光时间内接收到的多个激光脉冲形成图像,例如,成像装置将在预设曝光时间内的每个激光脉冲转换为电子,再将所有的激光脉冲转换后的电子累积起来,再转移到成像装置内的处理中进行处理,最终形成一个图像。
而现有的距离选通成像系统,设定一个快门开启时间,一般快门开启时间由距离选通成像的景深决定,避免在快门开启时间内有背景光进入相机,而给成像带来不必要的噪声,因此,快门开启时间的时间宽度不能过大,快门开启时间内仅接收一个激光脉冲。
因此,本发明实施例,能够利用激光接收器按照预设选通间隔依次接收由所述成像物体反射的每个激光脉冲,其中,所述预设选通间隔表示按照预设间隔选通,即表示激光接收器是按照预设间隔开启的,以保证所述激光接收器每次开启的时刻,恰好有一个激光脉冲经物体反射后到达激光接收器,而在其他时间都处于关闭状态,然后,成像装置将预设曝光时间内的所有的激光脉冲经转换后的电子信号转换成图像,与现有技术的单脉冲成像相比,能够将在一个曝光时间内接收到的多个激光脉冲累加后生成图像,有效提高了在一个曝光时间内接收到的激光脉冲的亮度,从而有效提高了距离选通成像的图像质量。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示,本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图,重点在于示出本发明的主旨。
图1示出了本发明实施例提供的一种多脉冲距离选通成像系统的模块框图;
图2示出了本发明实施例提供的多脉冲距离选通成像系统中的同步控制装置的控制时序图;
图3示出了本发明实施例提供的一种多脉冲距离选通成像方法的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
现有的为了提高接收到的经物体反射后的激光脉冲的强度,往往选择提高脉冲激光器的发射功率,从发射端增大激光脉冲的强度,但是,脉冲激光器发出的单个激光脉冲的能量不可能无限制增大,而为了改善上述的缺陷,本发明实施例提供了一种多脉冲距离选通成像系统及方法。
图1示出了本发明实施例提供的一种多脉冲距离选通成像系统的模块框图,如图1所示,所述系统包括:脉冲激光器101、激光接收器102和成像装置103,所述激光接收器102与所述成像装置103耦合,所述激光接收器102设置在所述脉冲激光器101发射的激光脉冲经成像物体反射后的光路上。
脉冲激光器101为单个激光脉冲宽度小于10纳秒,每间隔一定时间才工作一次的激光器,具有较大输出功率和较高的亮度,例如,可以是红宝石激光器、蓝宝石激光器、氮分子激光器、准分子激光器等,所述脉冲激光器101可以由脉冲信号来控制发射激光脉冲的周期或者时间间隔。
所述激光接收器102可以为像增强器也可以为光开关等具有选通功能的能够接收激光脉冲且将接收到的激光脉冲发射出去的光学仪器。于本发明实施例中,所述激光接收器102的选通可以由脉冲信号来控制,例如,具有一定占空比的脉冲。
所述成像装置103能够在快门打开时,通过传像机构将激光脉冲透射到感光元件上,由感光元件通过光电转换将激光脉冲转换为电信号,再收集感光元件产生的电信号,经过放大器放大及滤波器处理等操作后,生成所需的图像。其中,在一次曝光时间结束后,就输出一次图像。
本发明实施例中,所述脉冲激光器101将多个激光脉冲按照预设发射间隔依次发射,发射出的每个激光脉冲经所述成像物体反射后由所述激光接收器102按照预设选通间隔依次接收,所述激光接收器102将接收到的每个激光脉冲输入所述成像装置103中,所述成像装置103将在预设曝光时间内接收到的多个激光脉冲形成图像。
进一步,所述激光接收器102的开启时间可以比所述脉冲激光器101的开启时间延迟一个预设时间,也可以同步开启。例如,当激光脉冲的传播路径比较短的时候,所述脉冲激光器101发出的激光经过所述成像物体的反射后射入所述激光接收器102的时间非常短,几乎可以忽略不计,所述激光接收器102的开启时间和所述脉冲激光器101的开启时间可以相同,或者相近。当激光脉冲的传播路径比较长的时候,所述激光接收器102的开启时间可以比所述脉冲激光器101的开启时间延迟一定时间。也就是说,所述激光接收器102的开启时间和所述脉冲激光器101的开启时间可以根据激光脉冲在传输介质中的传播速度和传播路径灵活设置,优选地,可以设置所述激光接收器102的开启时间较短且激光接收器102开启时,恰好是激光脉冲经成像物体反射后到达所述激光接收器102时。
本发明实施例,利用激光接收器102按照预设选通间隔依次接收由所述成像物体反射的每个激光脉冲,其中,所述预设选通间隔表示按照预设间隔选通,即表示激光接收器102是按照预设间隔开启的,以保证所述激光接收器102开启的时刻恰好是激光脉冲经物体反射后到达激光接收器102的时刻,而在其他时间都处于关闭状态,然后,成像装置103将预设曝光时间内的所有的激光脉冲经转换后的电子信号转换成图像,与现有的距离选通成像系统的单脉冲成像相比,能够将在一个曝光时间内接收到的多个激光脉冲累加后生成图像,有效提高了在一个曝光时间内接收到的激光脉冲的亮度,从而有效提高了距离选通成像的图像质量。
进一步地,本发明实施例可以通过一个同步控制装置104为所述脉冲激光器101、激光接收器102和成像装置103输入控制信号,即所述同步控制装置104分别与所述脉冲激光器101、所述激光接收器102和所述成像装置103耦合。具体的控制方式如图2所示,T1、T2和T3均为所述同步控制装置104发出的控制信号,如图2所示,所述控制信号为具有一定占空比的脉冲信号,以所述成像系统的一次曝光时间为例,所述控制方式可以包括:
同步控制装置104发出控制信号T1至所述成像装置103,以使所述成像装置103开启快门并处于曝光时间,其中,控制信号T1的脉冲宽度为所述成像装置103的预设曝光时间的长度。
所述同步控制装置104发出控制信号T2至所述脉冲激光器101,所述控制信号T2为一个周期信号,每个周期信号包括一定宽度的脉冲和一定宽度的低电平,优选地,所述脉冲激光器101可以为高电平触发,即接收到控制信号T2中的脉冲时发出一个激光脉冲,因此,所述同步控制装置104通过所述控制信号T2控制所述脉冲激光器101发射多个激光脉冲,其中,发射间隔为控制信号T2的两个相邻脉冲的时间差值。优选的,所述控制信号T2的起始时间比所述控制信号T1的起始时间延迟了一个预设时间Δt1。
另外,所述同步控制装置104发送控制信号T3至所述激光接收器102,所述控制信号T3也为一个周期信号,所述激光接收器102在所述控制信号T3的脉冲下将快门打开,即在所述控制信号T3的脉冲的宽度内,可以接收经所述成像物体反射后的激光脉冲,因此,所述激光接收器102的选通间隔为所述控制信号T3的相邻的两个脉冲之间的时间间隔。优选地,所述控制信号T3的起始时间比所述控制信号T2的起始时间延迟了一个预设时间Δt2,即所述控制信号T3是根据所述控制信号T2预设一个固定的延时时间Δt2而设定,即T3的每个脉冲与T2的每个脉冲相比,延迟Δt2。控制信号T3的每个脉冲的宽度由所述成像物体的景深决定,景深越大,所述控制信号T3的每个脉冲的宽度越大,所述宽度等于所述成像物体的景深除以激光在当前介质的传播速度。
根据实际需求可以通过所述成像装置103的预设曝光时间、所述脉冲激光器101的预设发射间隔和所述激光接收器102的预设选通间隔设定在所述成像装置103的一个预设曝光时间内将所需数量的激光脉冲积累,例如,预计在一个预设曝光时间内将五个激光脉冲积累,则所述控制信号的T1的脉冲宽度(即一个曝光时间的长度)大于或等于所述控制信号T3的五个周期信号总长度,假设所述控制信号T3的每个周期信号的长度为a,其中所述控制信号T3的每个周期信号的脉冲宽度为a/2,则所述控制信号的T1的脉冲宽度大于或等于5a。
下面将具体结合图2所示的控制信号描述同步控制装置104是如何对脉冲激光器101、成像装置103以及激光接收器102进行控制的。
所述同步控制装置104首先发送控制信号T1将所述成像装置103开启,以使所述成像装置103处于曝光状态,延迟时间Δt1后将所述控制信号T2输入到所述脉冲激光器101,其中,所述控制信号T2由五个周期信号构成,当然T2也可以由其他数量的周期信号构成,在此不做限定,所述脉冲激光器101根据所述控制信号T2将多个激光脉冲依次发射,然后,所述同步控制装置104在将所述控制信号T2发送至所述脉冲激光器101后,延迟预设时间Δt2发送控制信号T3至所述激光接收器102,则所述同步控制装置104完成一次控制流程。
其中,所述预设曝光时间的起始时间s1早于所述预设发射间隔的起始时间s2,所述预设曝光时间的结束时间e1晚于所述预设选通间隔的结束时间e3,例如图2中,所述控制信号T1的起始时间早于所述控制信号T2的起始时间,所述控制信号T1的结束时间晚于所述控制信号T2的结束时间,相当于所述控制信号T1的脉冲的宽度大于所述控制信号T2的起始时间与所述控制信号T2的结束时间之间的总宽度。
所述预设时间Δt2根据所述激光脉冲在当前传播介质中的传播速度以及传播路径确定,其中,所述传播路径为所述脉冲激光器101与所述成像物体之间的路径和所述成像物体与所述激光接收器102之间的路径之和,例如,传播路径除以激光在所述介质中的光速得到的值为所述预设时间Δt2的数值。
另外,所述预设时间Δt1和预设时间Δt2可以实际需要设定,上述实施例对所述预设时间Δt1和预设时间Δt2的描述,仅仅是多种实施例中的一种,而不做限定。
因此,本发明实施例中,通过所述同步控制装置104输出的控制信号T1、T2和T3,使所述成像装置103在一次曝光时间内,所述激光接收器102根据控制信号T3间隔的开启和关闭,合理设置所述激光接收器102的每次的开启时间点和开始时间长度,使所述激光接收器102每次开启时,激光脉冲恰好经过所述成像物体反射后到达所述激光接收器102,由所述激光接收器102接收,然后,激光接收器102关闭,等待下次激光脉冲到来时再次开启,由此,实现对经过成像物体反射回的每个激光脉冲的选通接收,再由,所述成像装置103将在一次曝光开启时间内接收到的所有激光脉冲累积后生成图像,然后,曝光结束后,将生成的图像输出。
与现有技术的单脉冲距离选通成像相比,能够将在一个曝光时间内接收到的多个激光脉冲累加后生成图像,有效提高了在一个曝光时间内接收到的激光脉冲的亮度,从而有效提高了距离选通成像的图像质量。
需要说明的是,本发明实施例中,所述激光接收器102可以为像增强器也可以为光开关等具有选通功能的光学仪器,所述成像装置103可以为感光元件为CCD的相机,也可以为CMOS等其他类型感光元件的相机。
例如,所述成像装置103为CCD相机,所述CCD相机在曝光开启时,通过CCD元件将接收到的每次激光脉冲转换为电信号,再收集CCD转换的所有的激光脉冲的电信号累积,将所累积的电信号输入到DSP等具有数据处理功能的集成芯片内,再由集成芯片进行放大以及滤波处理等操作后,生成图像。
当所述激光接收器为像增强器时且所述成像装置为CCD相机时,所述像增强器与所述CCD相机构成ICCD相机,其中,构成所述ICCD相机的像增强器和CCD相机分别由所述同步控制装置提供的控制信号T3和控制信号T1控制。
其工作原理可以包括:经所述成像物体反射后的激光脉冲,经过所述像增强器的光阴极转换为电子图像,接着耦合到微通道板上,由所述微通道板射出的电子撞击荧光屏,重新激发出光子图像,再经中继透镜投射到CCD相机的CCD后,经CCD相机成像。
其中,所述像增强器设有用于控制所述光阴极与所述微通道板之间的导通与截止的门控电路,所述门控电路用于接收所述同步控制装置输入的控制信号T3,例如,当所述门控电路接收所述控制信号T3的脉冲时,在所述光阴极与所述微通道板之间添加负电压,光阴极上的电子被加速而到达微通道板输入端,所述像增强器处于导通状态。
所述像增强器在所述控制信号T3的控制下,将每次接收到的激光脉冲经曝光后形成的光子图像输入所述CCD相机,由所述CCD相机在所述控制信号T1的时间段内,将所述像增强器多次曝光产生的图像累加。
另外,当所述激光接收器为光开关时,其工作原理可以包括:所述光开关的导通由所述控制信号T3控制,即在所述控制信号T3的脉冲的宽度内,所述光开关导通,在其他时间段内截止。
因此,只有在所述光开关打开时,经所述成像物体反射回的激光脉冲才能射入所述CCD相机,所述控制信号T1控制所述CCD相机在控制信号T1的脉冲宽度内持续曝光,每当所述光开光导通时,输入所述CCD相机的激光脉冲被生成为图像,通过所述光开关的按照选通间隔导通与截止,所述CCD相机在一个曝光时间内将多个图像累加。
再者,虽然依据传统的单脉冲距离选通成像系统也可以通过将多个重复的距离选通图像进行叠加来获得类似的累积效果,但是,存在两大缺陷:
第一、由于其原理是将每次曝光输出的图像进行叠加,而每次曝光生成图像的图像量化和图像传输都非常耗时,则多次曝光生成图像叠加由于将每次曝光的图像量化和图像传输的耗时叠加,导致通过将多个重复的距离选通图像进行叠加来获得类似的累积效果的时间过长。例如,每次曝光生成图像的时间为0.01秒,则将5次曝光输出的图像进行叠加时,其曝光的累加时间就为0.05秒。
而本发明实施例中,所述脉冲激光器101可以高重频脉冲激光器,所述激光接收器102可以为高重频像增强器,其中,高重频脉冲激光器指的是激光脉冲的发射频率为1~20kHz,高重频像增强器是指所述像增强器的曝光频率较高,例如可以是1~20kHz。
为了到达现有的单脉冲距离选通成像的5次曝光图像的叠加,只需要在一次曝光时间内将5个激光脉冲积累的图像输出即可,由于,高重频脉冲激光器的发射的脉冲的间隔远小于成像装置103的单次图像采集时间,因此,通过将5个激光脉冲积累后产生的图像与将5次曝光后的图像叠加相比时间更短,因此,本发明实施例更适用于连续工作模式,可以获得更高的图像采集频率。
第二、由于现有的CCD相机等成像装置103在每次曝光时都会产生噪声,而通过将多个重复的距离选通图像进行叠加来获得类似的累积效果必然会使噪声累加,也即噪声会被放大。
而本发明实施例中,所述成像装置是在是在一次曝光时间内,由所述激光接收器102完成多个激光脉冲的累积,因此,成像装置103的噪声不会被叠加。
如图3所示,本发明实施例还提供了基于上述实施例中的多脉冲距离系统的多脉冲距离选通成像方法,所述方法包括:
S31:所述脉冲激光器将多个激光脉冲按照预设发射间隔依次发射;
S32:所述激光接收器按照预设选通间隔依次接收每个经所述成像物体反射后的激光脉冲;
S33:所述成像装置将在预设曝光时间内接收到的多个激光脉冲形成图像。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的方法的具体工作过程,可以参考前述系统、装置和单元实施例中的对应过程,在此不再赘述。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种多脉冲距离选通成像系统,其特征在于,包括:脉冲激光器、激光接收器和成像装置,所述激光接收器与所述成像装置耦合,所述激光接收器设置在所述脉冲激光器发射的激光脉冲经成像物体反射后的光路上;
所述脉冲激光器将多个激光脉冲按照预设发射间隔依次发射,发射出的每个激光脉冲经所述成像物体反射后由所述激光接收器按照预设选通间隔依次接收,所述激光接收器将接收到的每个激光脉冲输入所述成像装置中,所述成像装置将在预设曝光时间内接收到的多个激光脉冲形成图像。
2.根据权利要求1所述的多脉冲距离选通成像系统,其特征在于,还包括:同步控制装置,所述同步控制装置分别与所述脉冲激光器、所述激光接收器和所述成像装置耦合;
所述同步控制装置用于按照所述预设发射间隔控制所述脉冲激光器发射多个激光脉冲,按照所述预设选通间隔控制所述激光接收器接收多个经所述成像物体反射后的激光脉冲,以及按照所述预设曝光时间控制所述成像装置的开启。
3.根据权利要求2所述的多脉冲距离选通成像系统,其特征在于,所述预设选通间隔的起始时间比所述预设发射间隔的起始时间延后一个预设时间值。
4.根据权利要求3所述的多脉冲距离选通成像系统,其特征在于,所述预设曝光时间的起始时间早于所述预设发射间隔的起始时间,所述预设曝光时间的结束时间晚于所述预设选通间隔的结束时间。
5.根据权利要求3或4所述的多脉冲距离选通成像系统,其特征在于,所述预设时间值根据所述激光脉冲在当前传播介质中的传播速度以及传播路径确定,其中,所述传播路径为所述脉冲激光器与所述成像物体之间的路径和所述成像物体与所述激光接收器之间的路径之和。
6.根据权利要求2所述的多脉冲距离选通成像系统,其特征在于,所述激光接收器为像增强器。
7.根据权利要求2所述的多脉冲距离选通成像系统,其特征在于,所述激光接收器为光开关。
8.根据权利要求2所述的多脉冲距离选通成像系统,其特征在于,所述成像装置为设有电荷耦合器件的数码相机。
9.一种多脉冲距离选通成像方法,其特征在于,包括:脉冲激光器、激光接收器和成像装置,所述激光接收器与所述成像装置耦合,所述激光接收器设置在所述脉冲激光器发射的激光脉冲经成像物体反射后的光路上,所述方法包括:
所述脉冲激光器将多个激光脉冲按照预设发射间隔依次发射;
所述激光接收器按照预设选通间隔依次接收每个经所述成像物体反射后的激光脉冲;
所述成像装置将在预设曝光时间内接收到的多个激光脉冲形成图像。
10.根据权利要求9所述的多脉冲距离选通成像方法,其特征在于,所述预设选通间隔的起始时间比所述预设发射间隔的起始时间延后预设时间值。
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CN201510752971.6A CN105388485A (zh) | 2015-11-05 | 2015-11-05 | 一种多脉冲距离选通成像系统及方法 |
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