CN108897004B

CN108897004B - 一种激光选通成像搜救装置

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Publication number: CN108897004B
Application number: CN201810688996.8A
Authority: CN
Inventors: 王全喜; 周燕; 李庶中; 罗军; 曹鹏钧; 李越强; 赵东伟; 李洁
Original assignee: Unit 91977 Of Pla
Current assignee: Unit 91977 Of Pla
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2020-11-13
Anticipated expiration: 2038-06-28
Also published as: CN108897004A

Abstract

本发明公开了一种激光选通成像搜救装置，所述装置包括：激光光源(1)、ICCD摄像机组件(2)、同步控制组件(3)、俯仰伺服机构(4)、方位伺服机构(5)和显控组件(6)；所述激光光源(1)用于发射激光脉冲照亮目标；所述ICCD摄像机组件(2)用于接收由目标反射回来的激光光波；所述同步控制组件(3)用于控制激光光源(1)和ICCD摄像机组件(2)的工作状态；所述俯仰伺服机构(4)用于在显控组件(6)控制下调整激光光源(1)和ICCD摄像机组件(2)在俯仰方向上的照明和探测指向；所述方位伺服机构(5)用于在显控组件(6)控制下调整激光光源(1)和ICCD摄像机组件(2)在方位方向上的照明和探测指向。

Description

一种激光选通成像搜救装置

技术领域

本发明属于光电探测技术领域，涉及一种利用激光主动照明目标，ICCD摄像机探测目标反射的激光回波的方式来实现对目标的快速成像搜索，特别涉及一种激光选通成像搜救装置。

背景技术

广域、全天候、全天时发现和精确定位被搜救目标，是海上搜救装备的发展需求。

海上救援难度大，搜救落水人员难度更大。下述搜救行动充分说明了海上搜救的难度和搜救装备发展的不足：

搜救人员仍然主要依靠眼睛、望远镜等在飞机、舰船上对海面进行瞭望搜索，这一方面说明搜救的难度大，另一方面也表明世界各国在军用和民用搜索技术和装备上发展迟缓。

海上救援时，落水人员在海上往往只露出头部，最多只露出身体三分之一，即使气象条件较好，靠肉眼观察也只能搜寻600m～700m，海上救生用的救生艇、救助艇、救生筏等救援设备一般采用轻质复合材料制造，雷达波反射截面极小。因此，雷达类设备在海上搜索时的探测距离非常近，搜索效率低。

为提高海上救援能力，国际海事组织(IMO)组织通过了国际海上人命安全公约--SOLAS公约，该公约在“救生设备”章节中，对救生衣、救生装具的技术要求作了明确的规定，即IMO A.658(16)决议。在IMO A.658(16)决议中，对在救生艇、救助艇、救生筏、救生圈、救生衣和抗浸服上使用和装贴逆反射材料(或称反光材料)进行了规定，详细规定了逆反射材料的技术性能、在救生装具上装贴逆反射材料位置、尺寸和总面积，以满足飞机、船只在各个方向上均能识别，以提高落水人员的可视性。我国作为SOLAS公约的缔约国，同样在相关国家标准中采纳了该要求，如GB4303-2008《救生衣》中规定了装贴在救生衣上的逆反射材料应满足IMO

A.658(16)相关要求。

IMO A.658(16)决议中规定：安装在救生艇、救助艇、救生筏上的每片反光材料的长度不应低于30cm，宽度不低于5cm，即每片反光材料的最小面积不低于150cm²，每片反光材料中心位置之间的距离为80cm；安装在救生艇、救助艇、救生筏上的反光材料的位置，则要求无论在救生筏/艇的上部垂直向下看和从船舷侧面的水平位置看均能识别。救生圈上反光材料的规定为，应在圈体等间距贴有不低于5cm宽的反光材料，每片反光材料的中心间距80cm。救生衣和抗浸服上面需有多片总面积不低于400cm²的反光材料。

综上所述，IMO A.658(16)决议的目的是为了提高在夜间使用搜救灯照射时的搜救能力。

然而，使用照明光探测时，受光传播介质的后向散射影响，造成探测目标反射照明光的成像探测系统的成像对比度低，直接影响成像探测的距离和成像质量。为克服后向散射对主动照明成像的影响，距离选通成像技术得到广泛应用。距离选通成像技术的工作原理是：光源向目标发射出短脉冲光进行照射，由具有高速快门的摄像机在目标反射光返回到摄像机时才打开摄像机进行探测。这样，抑制了大部分后向散射光对成像质量的影响，进而提高探测距离，这在雨、雪、雾、沙暴等恶劣天气条件下，距离选通成像探测的优势更加明显。

目前，常见的具有高速快门的摄像机是将像增强器通过中继光学系统或用耦合光锥方式与CCD或CMOS成像器件相连组成的特种摄像机，利用像增强器能在很短时间内打开或关闭来实现短至纳秒、甚至更短时间的选通。因早期时主要是采用CCD摄像机，故这种高速快门的摄像机也通常称为ICCD摄像机。

基于距离选通成像技术的研究和探测设备的报道很多，比如Deni Bonnier于1996年在SPIE Vol.2744中报道了一种用于搜救和警戒探测任务的机载激光增强探测和观察系统(ALBEDOS)，该作者还于2006年在SPIE Vol.6406中报道的加拿大Obzerv公司研制的ATV-2000i高分辨率激光照明近红外相机，KATSUTOSHI OCHIAI于2005年在Technical Review(Vol.42No.5)中报道了三菱重工公司研制的商用化的激光雷达警戒系统。上述三个系统的激光光源1均采用二极管激光器作为脉冲光源，ICCD摄像机组件2作为探测器的距离选通成像系统，而且ATV-2000i性能与ALBEDOS相近。在此，以ALBEDOS为例，分析现有的激光距离选通技术的特点。ALBEDOS的激光二极管的脉冲光源的主要技术性能如表所示。ALBEDOS的ICCD摄像机组件2采用了三代微通道板像增强器，光谱响应峰值在810nm，距离选通时间范围为33ns至2.5ms，主要技术性能如表所示。

表1：激光光源1的主要性能

表2：ICCD摄像机组件2的性能

ALBEDOS进行了充分的飞行试验。在远距离搜救能力验证试验中，对两条尺寸为5×15cm的反光材料的探测距离超过3.5km，而且此距离处的探测图像的信噪比非常高。根据该试验结果预计，ALBEDOS对贴有该类反光材料的合作目标的探测距离可达到5km以上。

ALBEDOS的飞行试验证实了距离选通成像技术能大幅度提高对贴有反光材料的合作目标的搜救探测距离，但受以下因素影响，导致ALBEDOS搜救效率低下，不适合海上广域大范围搜索救援。具体表现为：

(1)远距离探测时对应的ICCD摄像机组件的视场小，仅为1°(H)×0.8°(V)，成像探测范围很小，基本上没有目标搜索能力。例如，在5km的探测距离上，ICCD摄像机组件的覆盖区域仅为87m(V)×41m(V)。采用大视场时，受激光能量限制，探测距离有太近。

(2)脉冲累积探测方式不能实现快速搜索成像

为提高搜索范围，激光选通成像搜救装置必须能在方位向进行快速搜索，但前提是要求ICCD摄像机组件能获得清晰的图像，才有实现装置对快速扫过区域的无遗漏探测。

假设装置在方位向的搜索角速度为ω，ICCD摄像机组件的焦距为f，在曝光时间T_积分内，因搜索带来的目标像在ICCD摄像机成像面上的位移ΔR为：

ΔR＝ωT_积分f (1)

同样，以ALBEDOS为例，该系统的焦距f＝800mm，假设T_积分＝10ms，方位向搜索速度为ω＝50°/s，则位移ΔR为：

ΔR＝50°/s×10ms×800mm＝6.98mm

可见，由于在摄像机的曝光时间内，目标因方位搜索在ICCD摄像机获取的图像中的位置一直在移动，导致ICCD摄像机11获取一连串重叠的目标图像，导致图像对比度下降并模糊。因此，采用多激光脉冲累积方式，摄像机长时间曝光的技术途径不能实现快速搜索。

(3)单脉冲能量太低，只能通过多个脉冲累积方式提升探测能力，但也限制了最大探测距离。

在ALBEDOS中，激光器采用的是激光二极管。该类激光器采用脉冲方式工作时，虽然脉冲宽度可调，脉冲频率很高，但脉冲峰值功率低。

根据表，由ALBEDOS的平均功率等参数可得的激光器的峰值功率和单脉冲能量，具体为：

W_平＝W_峰×T_脉×F (2)

式中，W_平为平均功率，W_峰为脉冲峰值功率，F为脉冲频率，T_脉为脉冲宽度，J_单为单脉冲能量。

J_单＝W_峰×T_脉＝406×2×10^-6＝0.81mJ

距离选通时，只有当前一个脉冲从目标返回到ICCD摄像机后，才能在发下一个脉冲，以避免两个脉冲前后交叉，避免在ICCD摄像机打开接收前一个脉冲返回光时，也接收到下一个脉冲的后向散射光，从而引起ICCD摄像机成像信噪比下降，降低探测距离，因此，距离选通时激光光源的的脉冲间隔T_脉间对于的光飞行距离应大于探测距离。

对于距离R的目标，光往返时间T_往返为：

式中，C为光速。

ALBEDOS的激光二极管的脉冲频率为15,75KHz，脉冲间隔T_脉间＝63μs。为避免出现前一个被目标反射回的激光脉冲还未到达ICCD摄像机，下一个激光脉冲就发出了的问题，则要求光往返时间T_往返≤T_脉间。根据式(4)，探测距离R_max应为：

R_max＝T_往返×C/2≤T_脉间×C/2＝63μs×3×10⁹/2＝9.45km (5)

假设ICCD摄像机的帧频为25Hz，摄像机的曝光时间T_积分为10ms，则在摄像机的曝光期间，可累积的最大激光脉冲数m为：

照射在探测区域上累积的最大激光能量J_累积为：

J_累积＝m×J_单＝158×0.81＝128mJ (7)

然而，虽然在摄像机的曝光时间T_积分内累积了m倍激光能量，但同时也累积了m倍的背景噪声。由于每个脉冲的能量低，被目标散射返回的激光脉冲信号与噪声相比差别相对较小。因此，在远距离探测时，摄像机的曝光期间内的多脉冲累积能带来探测能力的提升，但提升幅度有限。

因此，在距离选通成像技术基础上，提高搜索探测范围，是解决海上广域大范围搜索救援难题的一个重要技术途径。

近年来，我国虽然装备了专用的搜救直升机或海上巡逻机，但配备的主要搜救装备是基于被动红外成像和可见光探测的机载光电探测设备，与雷达一样，受探测机理限制，光电探测设备搜救距离近、搜索效率低、受气象条件影响大，使搜救直升机或海上巡逻机的效能得不到充分体现。因此，迫切需要发展搜索效率高、可昼夜使用、受气象条件影响小的光电广域搜救装备。

发明内容

本发明的目的在于克服目前搜救装备存在的上述缺陷，针对救生装具配置反光材料的特征，提出在以前的距离选通技术基础上形成的具备快速搜索能力的激光距离选通成像搜索方案，具有探测范围广、目标识别能力强、虚警率低等特点，解决了以前激光距离选通成像和被动成像的光电探测设备存在的探测距离与探测范围间的矛盾，可实现广域搜索救援。

为了实现上述目的，本发明提出了一种激光选通成像搜救装置，所述装置包括：激光光源1、ICCD摄像机组件2、同步控制组件3、俯仰伺服机构4、方位伺服机构5和显控组件6；其中，所述激光光源1、ICCD摄像机组件2、同步控制组件3安装在俯仰伺服机构4上，然后整体由方位伺服机构5承载；

所述激光光源1，用于发射激光脉冲照亮目标；

所述ICCD摄像机组件2，用于接收由目标反射回来的激光光波；

所述同步控制组件3，用于控制激光光源1和ICCD摄像机组件2的工作状态；

所述俯仰伺服机构4，用于在显控组件6控制下调整激光光源1和ICCD摄像机组件2在俯仰方向上的照明和探测指向；

所述方位伺服机构5，用于在显控组件6控制下调整激光光源1和ICCD摄像机组件2在方位方向上的照明和探测指向；

所述显控组件6，用于完成所述装置的参数设置、系统工作控制、处理ICCD摄像机组件2获取的搜索图像和提取并标注目标。

作为上述装置的一种改进，所述激光光源1包括：发射光学镜头7和激光器8；

所述激光器8，用于将电能量转换为激光脉冲并进行发射；

所述发射光学镜头7，用于将激光器8发射出的激光光束进行会聚和整形，使激光光束按需求的束散角发射出去，并使照射到目标区域的激光光斑中的光能量分布均匀；所述激光的束散角大于ICCD摄像机组件2的对角线视场角。

作为上述装置的一种改进，所述激光器8采用短脉冲宽度高峰值功率的固体激光器，其波长在ICCD摄像机组件2响应波段内。

作为上述装置的一种改进，所述ICCD摄像机组件2包括：接收光学镜头9、窄带滤光片10和ICCD摄像机11；所述窄带滤光片10的中心波长与激光光源1的激光波长相同；

所述接收光学镜头9，用于会聚从目标反射回的由激光光源1发射出的激光脉冲；

所述窄带滤光片10，用于透过与激光器8波长相等的光信号；

所述ICCD摄像机11，用于接收透过窄带滤光片10的光信号并转换为电信号，获得对应区域的图像，并将图像信号传递到显控组件6上进行处理和显示。

作为上述装置的一种改进，所述ICCD摄像机11包括：像增强器12、耦合光锥13和摄像机14；所述像增强器12的荧光屏与耦合光锥13的一个端面连接，所述耦合光锥13的另一个端面与摄像机14的光敏面连接；

所述像增强器12，用于将窄带滤光片10过滤后的光信号进行放大增强后投射到荧光屏上；

所述耦合光锥13采用锥形光纤，用于将像增强器12的荧光屏上的光信号像传递到摄像机14的光敏面上；

所述摄像机14采用CCD摄像机或CMOS摄像机，用于将耦合光锥13传递摄像机14的光敏面上的像转换为电信号。

作为上述装置的一种改进，所述同步控制组件3产生的同步信号数量不少于3路，分别用于控制激光器8发射出的激光脉冲的时刻、控制像增强器12的选通时间和控制摄像机14的快门开启时刻；每路同步信号之间的时间延迟、控制像增强器12同步信号的选通宽度ψ在显控组件6上设定。

作为上述装置的一种改进，所述同步控制组件3控制像增强器12的选通；所述像增强器12的选通时间Δt是所述激光光源1发射激光脉冲的时刻至激光脉冲从目标处反射回装置的终止时刻：

Δt＝2d/C (8)

其中，C为光速；d为所述激光选通成像搜救装置至目标的距离；

所述像增强器12选通的持续时间为选通宽度ψ：

ψ＝Δd/C (9)

其中，Δd为需要探测区域的景深。

作为上述装置的一种改进，所述同步控制组件3控制摄像机14的快门开启；所述摄像机14的快门开启时刻与像增强器12的选通时间Δt相等，当像增强器12增强后的图像投影到荧光屏时，摄像机14开始曝光积分，当像增强器12的荧光粉余辉强度降低到峰值的10％时，摄像机14关闭，结束曝光；激光光源1发射出的一个激光脉冲只对应一次像增强器12选通和一次摄像机14曝光。

本发明的优点在于：

1、针对救生装具配置反光材料的特征，本发明提出在以前的距离选通技术基础上形成的具备快速搜索能力的激光距离选通成像搜索方案，具有探测范围广、目标识别能力强、虚警率低等特点，解决了以前激光距离选通成像和被动成像的光电探测设备存在的探测距离与探测范围间的矛盾，可实现广域搜索救援；

2、本发明提出在以前的同步控制激光器发射脉冲和像增强器选通时刻的距离选通方案基础上，增加同步控制ICCD摄像机中的CCD或CMOS摄像机的曝光时刻，按照像增强器荧光屏的荧光余晖时间设定CCD或CMOS摄像机的曝光时间，从而解决了以前的距离选通成像在快速搜索时出现的运动模糊问题；

3、本发明提出采用高峰值功率短脉冲激光器，替代以前的低峰值功率短脉冲高脉冲频率的激光器，提出一个激光脉冲对应于ICCD摄像机中的像增强器一次选通和CCD/CMOS一次曝光，替代以前的在CCD或CMOS摄像机曝光期间累积多个激光脉冲回波方式，在消除运动模糊的前提下，与以前距离选通方案相比，可达到不低于、甚至更远的探测识别距离；

4、本发明的装置继承了以前激光距离选通技术特有的全天候全天时工作特点，具有较强地在雾、尘、雨、雪等恶劣气象条件下工作能力和昼夜工作能力；

5、本发明的装置具备广域探测、全天时全天候工作的能力，显著提高对海搜救效率，能有效降低突发灾难灾害带来的人员财产损失。同时，该装置还可在安防、海陆远距离小目标识别、小型无人机探测和直升机低空导航等军事和民用中得到广泛应用。

附图说明

图1为本发明的激光选通成像搜救装置组成框图；

图2为本发明的激光选通成像搜救装置工作原理图。

附图标识

1、激光光源 2、ICCD摄像机组件 3、同步控制组件

4、俯仰伺服机构 5、方位伺服机构 6、显控组件

7、发射光学镜头 8、激光器 9、接收光学镜头

10、窄带滤光片 11、ICCD摄像机 12、像增强器

13、耦合光锥 14、摄像机

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

为解决激光选通成像技术不能快速搜索的问题，如图2所示，本发明提出一种激光选通成像搜救装置，所述装置包括：激光光源1、ICCD摄像机组件2、同步控制组件3、俯仰伺服机构4、方位伺服机构5和显控组件6；其中，激光光源1、ICCD摄像机组件2、同步控制组件3安装在俯仰伺服机构4上，然后整体由方位伺服机构5承载。

所述激光光源1发射出的激光脉冲用于照亮目标，所述激光光源包括：发射光学镜头7、激光器8；其中：

所述发射光学镜头7用于将激光器8发射出的激光光束进行会聚和整形，使激光光束按需求的束散角发射出去，并使照射到目标区域的激光光斑中的光能量分布均匀；激光束散角应大于ICCD摄像机组件2的对角线视场角；

所述激光器8用于将电能量转换为激光脉冲，激光器8发射出的激光脉冲的时刻必须受同步控制组件3控制；激光器8采用波长在ICCD摄像机组件3响应波段内的短脉冲宽度高峰值功率的固体激光器，例如：激光波长为532nm的倍频YAG激光器、波长包括(780nm，794.7nm，811nm，852nm)的碱金属蒸汽激光器；

以倍频YAG激光器为例，倍频YAG激光器的采用调Q方式，容易实现脉宽几个～十几个ns，脉冲峰值功率达到MW、单脉冲能力达到数十mJ的激光输出。单脉冲能量的提高，一个脉冲能量相当于数十个、百个二极管激光器脉冲累积的能量，这为即能达到远距离选通探测，又能实现快速搜索提供了基础。

所述ICCD摄像机组件3用于接收由激光光源1发出的激光脉冲，照到目标后被目标反射回来的激光光波；如图1所示，所述组件包括：接收光学镜头9、窄带滤光片10、ICCD摄像机11；其中：

所述接收光学镜头9用于会聚从目标反射回的由激光光源1发射出的激光脉冲，会聚的目标反射回的激光脉冲透过窄带滤光片10后，成像于ICCD摄像机11的光电阴极上；

所述窄带滤光片10的中心波长与激光光源1的激光波长相同，以阻止其它波段的环境光对成像质量和探测距离的影响；

所述ICCD摄像机11用于将接收光学镜头9投射到ICCD摄像机11光电阴极上的光信号转换为电信号，获得对应区域的图像，并将图像信号传递到显控组件6上进行处理和显示；所述ICCD摄像机11包括：像增强器12、耦合光锥13和摄像机14；其中，像增强器12的荧光屏与耦合光锥13的一个端面连接，然后耦合光锥13的另一个端面与摄像机14的光敏面连接；

所述像增强器12采用常规的像增强器，用于将接收光学镜头9投射到像增强器12的光电阴极上的光信号放大增强后投射到像增强器12的荧光屏上；像增强器12的开和关能由同步控制组件3控制，同时为获得更高的方位搜索速度，像增强器12的荧光屏需采用短余晖荧光粉。其中，如图2所示，像增强器12开的时间，或称选通时间Δt，是相对于激光光源1发射激光脉冲的时刻起至激光脉冲从目标处反射回所述装置止的时间，由所述装置至目标的距离d确定；像增强器12开的持续时间或称选通宽度ψ，取决于需要探测区域的景深Δd。即：

Δt＝2d/C (8)

ψ＝Δd/C (9)

式中：C为光速。

摄像机14采用CCD摄像机或CMOS摄像机，用于将耦合光锥13传递摄像机14的光敏面上的像转换为电信号；其特征在于：摄像机14的快门能被同步控制组件3控制，摄像机14的快门开启时刻与像增强器12的选通时间Δt相等；摄像机14的曝光时间不大于像增强器12采用的荧光粉余辉时间；

如图2所示，与以前的ICCD摄像机11不同，本发明提出的同步控制组件3不仅要求控制激光光源1的激光脉冲发射和ICCD摄像机11的像增强器12的开和关，更重要的是同步控制组件3要控制摄像机14的快门，使摄像机14开始曝光的时间与像增强器12开始打开，选通探测从目标返回的激光脉冲的时间一致，使像增强器12在把增强后的图像投影到荧光屏时，摄像机14才开始曝光积分，在荧光粉余辉强度降低到峰值的10％时，摄像机14关闭，结束曝光。这样，一个激光脉冲只对应一次像增强器12选通和一次摄像机14曝光。

在像增强器12荧光屏上常用的荧光粉为P43，P43的余辉时间为1.5ms左右，因此，摄像机14的曝光时间也设定在1.5ms左右。如果摄像机14的读出时间为0.5ms，这就允许摄像机14的成像帧频可达到500Hz。如果采用余晖时间为300ns的P46或余晖时间为100ns的P47，则成像帧频完全取决于摄像机14自身能实现的拍摄频率和激光光源1能达到的激光脉冲频率。

在搜索过程中，由于在摄像机14曝光期间，激光光源1只发射一个激光脉冲，像增强器12只选通接收该激光脉冲的回波，因此不会因为所述装置在方位向的快速扫描引起成像模糊，加上激光光源1的高脉冲频率和ICCD摄像机11的高速成像频率，从而实现所述装置能够进行快速成像搜索。例如，如果激光光源1的脉冲频率为50Hz，则ICCD摄像机11的成像探测频率也为50Hz，以ALBEDOS为例，ICCD摄像机11的视场为1°(H)×0.8°(V)，为防止扫描搜索时出现漏扫，方位向搜索时的视场重叠为10％，则方位向搜索的速度能达到40°/s。

如图2所示，所述同步控制组件3用于控制激光光源1、ICCD摄像机组件2的像增强器12和摄像机14工作；其特征在于：所述同步控制组件3产生的同步信号数量不少于3路，每路同步信号之间的时间延迟、控制像增强器12同步信号的选通宽度ψ，能在显控组件6上设定。

所述俯仰伺服机构4用于承载激光光源1、ICCD摄像机组件2和同步控制组件3，并能在显控组件6控制下调整激光光源1和ICCD摄像机组件2在俯仰方向上的照明和探测指向；

所述方位伺服机构5用于承载俯激光光源1、ICCD摄像机组件2和同步控制组件3、仰伺服机构4，并能在显控组件6控制下调整激光光源1和ICCD摄像机组件2在方位方向上的照明和探测指向；方位伺服机构5不仅具有驱动激光光源1和ICCD摄像机组件2在指定方位范围上快速扫描，使激光光源1和ICCD摄像机组件2在方位向的全面覆盖指定区域，实现快速搜索，同时也能与俯仰伺服机构4一起工作，对指定目标进行跟踪；

所述显控组件6用于所述装置的控制处理和人机交互；能完成所述装置参数设置、系统工作控制、显示和处理ICCD摄像机组件2获取的搜索图像、提取并标注疑似目标等工作。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种激光选通成像搜救装置，其特征在于，所述装置包括：激光光源(1)、ICCD摄像机组件(2)、同步控制组件(3)、俯仰伺服机构(4)、方位伺服机构(5)和显控组件(6)；其中，所述激光光源(1)、ICCD摄像机组件(2)、同步控制组件(3)安装在俯仰伺服机构(4)上，然后整体由方位伺服机构(5)承载；

所述激光光源(1)，用于发射激光脉冲照亮目标；

所述ICCD摄像机组件(2)，用于接收由目标反射回来的激光光波；

所述同步控制组件(3)，用于控制激光光源(1)和ICCD摄像机组件(2)的工作状态；

所述俯仰伺服机构(4)，用于在显控组件(6)控制下调整激光光源(1)和ICCD摄像机组件(2)在俯仰方向上的照明和探测指向；

所述方位伺服机构(5)，用于在显控组件(6)控制下调整激光光源(1)和ICCD摄像机组件(2)在方位方向上的照明和探测指向；

所述显控组件(6)，用于完成所述装置的参数设置、系统工作控制、处理ICCD摄像机组件(2)获取的搜索图像和提取并标注目标；

所述激光光源(1)包括：发射光学镜头(7)和激光器(8)；

所述激光器(8)，用于将电能量转换为激光脉冲并进行发射；

所述发射光学镜头(7)，用于将激光器(8)发射出的激光光束进行会聚和整形，使激光光束按需求的束散角发射出去，并使照射到目标区域的激光光斑中的光能量分布均匀；所述激光的束散角大于ICCD摄像机组件(2)的对角线视场角；

所述ICCD摄像机组件(2)包括：接收光学镜头(9)、窄带滤光片(10)和ICCD摄像机(11)；所述窄带滤光片(10)的中心波长与激光光源(1)的激光波长相同；

所述接收光学镜头(9)，用于会聚从目标反射回的由激光光源(1)发射出的激光脉冲；

所述窄带滤光片(10)，用于透过与激光器(8)波长相等的光信号；

所述ICCD摄像机(11)，用于接收透过窄带滤光片(10)的光信号并转换为电信号，获得对应区域的图像，并将图像信号传递到显控组件(6)上进行处理和显示；

所述ICCD摄像机(11)包括：像增强器(12)、耦合光锥(13)和摄像机(14)；所述像增强器(12)的荧光屏与耦合光锥(13)的一个端面连接，所述耦合光锥(13)的另一个端面与摄像机(14)的光敏面连接；

所述像增强器(12)，用于将窄带滤光片(10)过滤后的光信号进行放大增强后投射到荧光屏上；

所述耦合光锥(13)采用锥形光纤，用于将像增强器(12)的荧光屏上的光信号像传递到摄像机(14)的光敏面上；

所述摄像机(14)采用CCD摄像机或CMOS摄像机，用于将耦合光锥(13)传递摄像机(14)的光敏面上的像转换为电信号；

所述同步控制组件(3)产生的同步信号数量不少于3路，分别用于控制激光器(8)发射出的激光脉冲的时刻、控制像增强器(12)的选通时间和控制摄像机(14)的快门开启时刻；每路同步信号之间的时间延迟、控制像增强器(12)同步信号的选通宽度ψ在显控组件(6)上设定；

所述同步控制组件(3)控制像增强器(12)的选通；所述像增强器(12)的选通时间Δt是所述激光光源(1)发射激光脉冲的时刻至激光脉冲从目标处反射回装置的终止时刻：

Δt＝2d/C (8)

所述像增强器(12)选通的持续时间为选通宽度ψ：

ψ＝Δd/C (9)

其中，Δd为需要探测区域的景深；

所述同步控制组件(3)控制摄像机(14)的快门开启；所述摄像机(14)的快门开启时刻与像增强器(12)的选通时间Δt相等，当像增强器(12)增强后的图像投影到荧光屏时，摄像机(14)开始曝光积分，当像增强器(12)的荧光粉余辉强度降低到峰值的10％时，摄像机(14)关闭，结束曝光；激光光源(1)发射出的一个激光脉冲只对应一次像增强器(12)选通和一次摄像机(14)曝光。

2.根据权利要求1所述的激光选通成像搜救装置，其特征在于，所述激光器(8)采用短脉冲宽度高峰值功率的固体激光器，其波长在ICCD摄像机组件(2)响应波段内。