CN106596062A - 激光同步红外视频采集装置 - Google Patents

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CN106596062A
CN106596062A CN201611141803.4A CN201611141803A CN106596062A CN 106596062 A CN106596062 A CN 106596062A CN 201611141803 A CN201611141803 A CN 201611141803A CN 106596062 A CN106596062 A CN 106596062A
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张美生
李秀明
王东
赵宏斌
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Tianjin Jinhang Institute of Technical Physics
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Tianjin Jinhang Institute of Technical Physics
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for

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  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

本发明属于红外成像领域，具体涉及一种激光同步红外视频采集装置。其包括：红外成像器、同步信号发生器、激光探测器、漫反射屏、上位机；该装置可以在真实环境条件下进行红外谱段大功率脉冲激光器能量密度分布测量。

Description

激光同步红外视频采集装置
技术领域
本发明属于红外成像领域，具体涉及一种激光同步红外视频采集装置。
背景技术
随着红外激光对抗技术的迅速发展，对远场照射的激光斑均匀性进测量是评价激光器性能的有效手段。常用的测量方法有激光功率/能量监测设备、图像测量法以及探测器点阵测量方法。一般的激光功率/能量监测设备接收口径有限，只能检测到极小特定空域内的激光能量，不能满足远场光束能量的测量。传统的图像测量方法多是在室内进行，系统结构简单，操作方便，但室内测量未考虑实际大气环境对激光束能量分布的影响，并且成像器与激光脉冲存在不同步的问题。探测器点阵测量方法能够直接测量激光光斑，信噪比较高，同时可以响应高速窄脉冲，但系统体积较大，且操作复杂。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何克服现有技术不足，提供一种激光同步红外视频采集装置，可以在真实环境条件下进行红外谱段大功率脉冲激光器能量密度分布测量。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种激光同步红外视频采集装置，其包括：红外成像器、同步信号发生器、激光探测器、漫反射屏、上位机；
作为被测对象的大功率脉冲激光器，其谱段在成像器光学谱段内，重复周期低于成像器积分时间；
所述大功率脉冲激光器发射激光至漫反射屏；
所述漫反射屏用于在接收到激光信号后，将一定发散角度的激光脉冲信号进行漫反射；
所述激光探测器安装在漫反射屏上，用于测量激光器的脉冲信号，并将脉冲信号发送至同步信号发生器；
所述同步信号发生器用于测量所述脉冲信号的周期，并发送至上位机；
所述上位机根据接收到的脉冲信号的周期，设定同步信号发生器的分频数、延时时间；
所述同步信号发生器根据所设定的分频数、延时时间，生成成像同步信号，并发送至红外成像器；
所述红外成像器对准漫反射屏，根据所述成像同步信号外触发进行曝光成像，并采集漫反射屏上的激光光斑信号；完成工作任务。
其中，所述上位机负责参数装订，根据成像器内部延时时间、成像器最高帧频、激光脉冲信号的周期，计算同步信号发生器的分频数、延时时间。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明提供一种激光同步红外视频采集装置，可以在真实环境条件下进行红外谱段大功率脉冲激光器能量密度分布测量。
附图说明
图1为本发明的功能框图。
图2为本发明的工作时序图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决上述技术问题，本发明提供一种激光同步红外视频采集装置，其包括：红外成像器、同步信号发生器、激光探测器、漫反射屏、上位机；
作为被测对象的大功率脉冲激光器，其谱段在成像器光学谱段内，重复周期低于成像器积分时间；
所述大功率脉冲激光器发射激光至漫反射屏；
所述漫反射屏用于在接收到激光信号后，将一定发散角度的激光脉冲信号进行漫反射；
所述激光探测器安装在漫反射屏上，用于测量激光器的脉冲信号，并将脉冲信号发送至同步信号发生器；
所述同步信号发生器用于测量所述脉冲信号的周期，并发送至上位机；
所述上位机根据接收到的脉冲信号的周期，设定同步信号发生器的分频数、延时时间；
所述同步信号发生器根据所设定的分频数、延时时间，生成成像同步信号，并发送至红外成像器；
所述红外成像器对准漫反射屏，根据所述成像同步信号外触发进行曝光成像，并采集漫反射屏上的激光光斑信号；完成工作任务。
其中，所述上位机负责参数装订，根据成像器内部延时时间、成像器最高帧频、激光脉冲信号的周期，计算同步信号发生器的分频数、延时时间。
基于上述装置的工作过程包括以下步骤：
1)根据激光器的发散角、漫反射屏具体尺寸，调整激光器与漫反射屏的距离；根据红外成像器的市场角度、漫反射屏具体尺寸，调整成像器与靶板的距离；
2)连接红外成像器、同步信号发生器、激光探测器、上位机间的线缆；
3)红外成像器采用内同步方式成像，将漫反射屏调整到视场内；激光器对准漫反射屏；
4)激光器发射脉冲信号，激光探测器测量输出脉冲信号，同步信号发生器测量脉冲周期；
5)根据同步信号发生器测量的脉冲周期、成像器最高帧频、曝光延时时间，估算装订分频数、同步信号延时时间，通过上位机装订至同步信号发生器。估算具体原则如下：
当成像器最高帧频>激光脉冲周期分频数＝1；
当成像器最高帧频<＝激光脉冲周期分频数＝激光脉冲周期/成像器最高帧频(向上取整)；
同步信号延时时间＝分频数*激光脉冲周期-曝光延时时间；
具体时序见附图2。
6)同步信号发生器根据上位机装订的分频数、同步信号延时时间，产生成像同步信号，实现对后续激光光斑的同步成像；
7)通过上位机视频观测成像效果，通过上位机微调同步信号延时时间，使成像清晰。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种激光同步红外视频采集装置，其特征在于，其包括：红外成像器、同步信号发生器、激光探测器、漫反射屏、上位机；
作为被测对象的大功率脉冲激光器，其谱段在成像器光学谱段内，重复周期低于成像器积分时间；
所述大功率脉冲激光器发射激光至漫反射屏；
所述漫反射屏用于在接收到激光信号后，将一定发散角度的激光脉冲信号进行漫反射；
所述激光探测器安装在漫反射屏上，用于测量激光器的脉冲信号，并将脉冲信号发送至同步信号发生器；
所述同步信号发生器用于测量所述脉冲信号的周期，并发送至上位机；
所述上位机根据接收到的脉冲信号的周期，设定同步信号发生器的分频数、延时时间；
所述同步信号发生器根据所设定的分频数、延时时间，生成成像同步信号，并发送至红外成像器；
所述红外成像器对准漫反射屏，根据所述成像同步信号外触发进行曝光成像，并采集漫反射屏上的激光光斑信号；完成工作任务。
2.如权利要求1所述的激光同步红外视频采集装置，其特征在于，所述上位机负责参数装订，根据成像器内部延时时间、成像器最高帧频、激光脉冲信号的周期，计算同步信号发生器的分频数、延时时间。
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