專利名稱：一種手持式半導(dǎo)體激光主動(dòng)夜視儀紅曝消除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是針對(duì)手持式半導(dǎo)體激光主動(dòng)夜視儀紅曝消除的方法。該方法屬于激光成像技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
激光主動(dòng)照明成像技術(shù)不斷發(fā)展，尤其是激光技術(shù)的飛速發(fā)展，各種新型激光主動(dòng)照明成像系統(tǒng)不斷被研制出來(lái)。近紅外半導(dǎo)體激光主動(dòng)照明，具有單色性好、光束集中，體積小、壽命長(zhǎng)、電光轉(zhuǎn)換效率高、易維護(hù)、隱蔽性強(qiáng)的特點(diǎn)，在激光主動(dòng)照明成像系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用。人眼對(duì)近紅外激光有一定響應(yīng)，D. H. Sliney等人研究發(fā)現(xiàn)人眼對(duì)近紅外激光響應(yīng)一直可以擴(kuò)展到I. 06um，一般把這種現(xiàn)象稱為近紅外激光紅曝。紅曝現(xiàn)象是由半導(dǎo)體激光器的發(fā)光機(jī)制所決定的。激光主動(dòng)照明光源的紅曝現(xiàn)象導(dǎo)致激光主動(dòng)照明成像系統(tǒng)容易暴露，有較大的局限性。 常用的照明半導(dǎo)體激光器波長(zhǎng)有808nm、880nm、915nm等，在連續(xù)工作時(shí)均有紅曝現(xiàn)象。目前，消除紅曝的方法選擇較長(zhǎng)波長(zhǎng)，如選用940nm、980nm等長(zhǎng)波段的半導(dǎo)體激光器。但是，波長(zhǎng)越長(zhǎng)微光電荷耦合器件CCD的響應(yīng)度越低，從而縮短探測(cè)距離。這種情況下，若要保證遠(yuǎn)距離探測(cè)，則需要增加半導(dǎo)體激光器的功率。而手持式半導(dǎo)體激光主動(dòng)夜視儀對(duì)設(shè)備的體積、重量、功耗等都有嚴(yán)格的限制。因此需要在不增加功耗的情況下，應(yīng)盡量選用波長(zhǎng)較短的半導(dǎo)體激光器。但是紅曝現(xiàn)象是由半導(dǎo)體激光器的發(fā)光機(jī)制所決定的，不可能完全消除。因此在可接受距離范圍內(nèi)(如30m以外)消除紅曝也是很有實(shí)用意義的。

發(fā)明內(nèi)容
I、目的本發(fā)明針對(duì)上述激光主動(dòng)照明光源存在紅曝現(xiàn)象的問(wèn)題，提出了一種手持式半導(dǎo)體激光主動(dòng)夜視儀紅曝消除方法。在保證作用距離不變的情況下，解決半導(dǎo)體激光主動(dòng)照明光源的紅曝問(wèn)題，并能夠相應(yīng)的降低激光器的功耗。2、技術(shù)方案本發(fā)明提出了一種手持式半導(dǎo)體激光主動(dòng)夜視儀紅曝消除方法。由于微光電荷耦合器件CCD的快門(mén)是由快門(mén)控制信號(hào)控制的，快門(mén)控制信號(hào)是根據(jù)外界光強(qiáng)變化由微光電荷耦合器件CCD內(nèi)部產(chǎn)生的，因此使用微光電荷耦合器件CCD的快門(mén)控制信號(hào)控制915nm半導(dǎo)體激光器的脈沖寬度和開(kāi)啟時(shí)間,使之與微光電荷稱合器件CCD的快門(mén)匹配且同步。這樣便可以在保證作用距離的情況下，解決激光主動(dòng)照明光源的紅曝問(wèn)題的同時(shí)相應(yīng)降低了激光器的功耗。3、優(yōu)點(diǎn)及功效本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是在保證激光主動(dòng)照明光源的峰值功率不變的情況下，減小激光主動(dòng)照明光源的脈沖寬度和出光時(shí)間，并使之與微光電荷耦合器件CCD的快門(mén)匹配且同步，能夠保證探測(cè)距離、減小功耗、消除激光主動(dòng)照明光源的紅曝。


圖I為手持式半導(dǎo)體激光主動(dòng)夜視儀系統(tǒng)框圖。該系統(tǒng)主要由半導(dǎo)脈沖體激光器、激光發(fā)射和接收光學(xué)系統(tǒng)、微光電荷耦合器件CCD、同步控制電路以及顯示模塊等組成。發(fā)射和接收光學(xué)系統(tǒng)分離，這樣大大降低了光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。激光源是由半導(dǎo)體激光器構(gòu)成，輸出脈沖式紅外激光；同步控制電路獲取微光電荷耦合器件CCD的快門(mén)控制信號(hào)并控制半導(dǎo)體激光器，輸出脈沖式紅外激光；微光電荷耦合器件CCD在激光脈沖高電平獲得主動(dòng)圖像由顯示模塊顯示。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是一種手持式半導(dǎo)體激光主動(dòng)夜視儀紅曝消除方法，具體實(shí)現(xiàn)步驟是I、采用915nm半導(dǎo)體脈沖激光器照明光源。激光器經(jīng)光纖耦合、光束整形輸出均勻光斑，再經(jīng)過(guò)發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)以一定發(fā)散角照明目標(biāo)。
2、采用微光電荷耦合器件CXD的型號(hào)為WAT-902HB2S。微光電荷耦合器件CXD的 快門(mén)是由快門(mén)控制信號(hào)控制的，快門(mén)控制信號(hào)是自動(dòng)根據(jù)外界光強(qiáng)變化由微光電荷耦合器件CXD內(nèi)部產(chǎn)生的。3、采用同步控制電路控制半導(dǎo)體脈沖激光器。同步控制電路獲取微光電荷耦合器件CCD的快門(mén)控制信號(hào)控制915nm半導(dǎo)體激光器的脈沖寬度和開(kāi)啟時(shí)間，使之與微光電荷耦合器件CXD的快門(mén)匹配且同步。通過(guò)以上方法便可以在保證作用距離的情況下，解決激光主動(dòng)照明光源的紅曝問(wèn)題的同時(shí)相應(yīng)降低了激光器的功耗。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是在保證激光主動(dòng)照明光源的峰值功率不變的情況下，減小激光主動(dòng)照明光源的脈沖寬度，并使之與微光電荷耦合器件CCD的快門(mén)匹配且同步，能夠保證探測(cè)距離、減小功耗、消除激光主動(dòng)照明光源的紅曝。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體激光主動(dòng)夜視紅曝消除方法，其特征在于采用915nm半導(dǎo)體脈沖激光器主動(dòng)照明光源；采用微光電荷耦合器件型號(hào)為WAT-902HB2S的CCD ;采用同步控制電路獲取微光電荷耦合器件CCD的快門(mén)控制信號(hào)來(lái)控制915nm半導(dǎo)體激光器的脈沖寬度和開(kāi)啟時(shí)間，使之與微光電荷耦合器件CCD的快門(mén)匹配且同步。該方法保證作用距離的情況下，解決激光主動(dòng)照明光源的紅曝問(wèn)題的同時(shí)相應(yīng)降低了激光器的功耗。
2.如權(quán)利要求I所述的一種半導(dǎo)體激光主動(dòng)夜視紅曝消除方法，特征在于采用915nm脈沖半導(dǎo)體激光器為主動(dòng)照明光源。
3.如權(quán)利要求I所述的一種半導(dǎo)體激光主動(dòng)夜視紅曝消除方法，特征在于采用同步控制電路獲取微光電荷耦合器件CCD快門(mén)控制信號(hào)作為915nm半導(dǎo)體激光器的觸發(fā)信號(hào)，使之與微光電荷耦合器件CCD的快門(mén)同步。
4.如權(quán)利要求I所述的一種半導(dǎo)體激光主動(dòng)夜視紅曝消除方法，特征在于采用同步控制電路獲取微光電荷耦合器件CCD的快門(mén)寬度信號(hào)控制915nm半導(dǎo)體激光器的脈沖寬度，使之與微光電荷稱合器件CCD的快門(mén)匹配。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種手持式半導(dǎo)體激光主動(dòng)夜視儀紅曝消除方法，適用于半導(dǎo)體激光主動(dòng)夜視儀，屬于激光夜視技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明主要針對(duì)近紅外半導(dǎo)體激光夜間探測(cè)存在的紅曝問(wèn)題，其特征在于采用915nm半導(dǎo)體脈沖激光器主動(dòng)照明光源；采用微光電荷耦合器件型號(hào)為WAT-902HB2S的CCD；采用同步控制電路獲取微光電荷耦合器件CCD的快門(mén)控制信號(hào)來(lái)控制915nm半導(dǎo)體激光器的脈沖寬度和開(kāi)啟時(shí)間，使之與微光電荷耦合器件CCD的快門(mén)匹配且同步。該方法保證作用距離的情況下，解決激光主動(dòng)照明光源的紅曝問(wèn)題的同時(shí)相應(yīng)降低了激光器的功耗。本發(fā)明在光電對(duì)抗，激光主動(dòng)夜視有很好的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)H04N5/33GK102749702SQ201210224410
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者吳磊, 李麗, 李棟 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)