第43卷第1期激光与红外Vol．43,No．12013年1月LASER＆INFRAREDJanuary,2013文章编号:1001-5078(201301-0009-05·综述与评论·远距离激光照明选通成像技术的研究进展宋岩峰,孙卫平,刘灏(中国兵器工业第203研究所,陕西西安710065摘要:对远距离激光照明选通成像技术的基本原理进行了论述。结合国外的典型装备、试验装置和试验结果,从可见光、近红外和短波红外等三个波段对国外在该技术上的研究进展进行了简要分析和阐述。最后对远距离激光照明选通成像系统的发展趋势进行了展望。关键词:选通成像;激光照明;远距离中图分类号:TN249文献标识码:ADOI:10．3969/j．issn．1001-5078．2013．01．002Researchonlong-rangelaserilluminatinggatedimagingtechniqueSONGYan-feng,SUNWei-ping,LIUHao(No．203ResearchInstituteofChinaOrdnanceIndustries,Xi'an710065,ChinaAbstract:Thebasicprincipleofthelong-rangelaserilluminatinggatedimagingtechniqueisintroduced．Basedontheoversea'stypicalequipments,theexperimentaldevicesandtheexperimentalresults,thedevelopmentofthelong-rangelaserilluminatinggatedimagingtechniqueinthreeregions(VIS,NIRandSWIRisanalyzed．Finallythedevelopingtrendandprospectofthelong-rangelaserilluminatinggatedimagingtechniquearediscussed．Keywords:gatedimaging;laserilluminating;longrange1引言远距离激光照明选通成像技术作为距离选通激光成像技术的主要应用之一,是在激光主动成像技术的基础上发展起来的。远距离激光照明选通成像技术融合了先进的脉冲激光光源技术、高速选通相机技术以及高精度的延时同步控制技术等,使得远距离激光照明选通成像系统具有作用距离远、系统分辨率高、有一定的穿透能力、可以在低照度背景复杂条件下获取目标的图像信息等特点,使其在复杂环境条件下对远距离目标的全天候侦察、精密跟踪和目标识别等领域具有广阔的应用前景。在国外,远距离激光照明选通成像技术得到了世界上各大军事强国的重视,许多单位和机构都对该技术进行了深入研究,如瑞典国防研究中心(FOI[1－4]、英国的BAE公司[5]、美国的INTEVAC公司[6]和Goodrich公司SUI小组[7]、加拿大的OBZ-ERV公司[8]、德国光电与模式识别研究所(Researchinstituteforoptronicsandpatternrecognition[9]等,而且许多单位已经有装备研制成功。在国内,虽然也有一些单位在积极开展该技术的研究,但是由于器件等原因,目前都尚处于理论研究和实验室验证阶段,和国外相比还有较大的差距[10]。2基本原理远距离激光照明选通成像系统通常需要采用高能量的脉冲激光器作为照射光源,对目标区域发射激光脉冲进行照射;采用高速选通相机作为成像接作者简介:宋岩峰(1978－,男,硕士,主要从事光学设计和光电测试技术的研究。E-mail:song19781220@sina．com收稿日期:2012-04-19;修订日期:2012-05-03收设备,在极短的时间内完成相机快门的开启和关闭工作;通过高精度的延时同步控制技术,严格控制激光脉冲的发射和选通相机快门开启成像的时间延迟,使得需要观察目标场景反射回来的辐射脉冲刚好在相机选通工作的时间内到达相机并成像,从而将不同距离上的散射光和目标的场景反射光分开,获得目标区域的清晰图像[11]。远距离激光照明选通成像系统原理如图1所示。图1远距离选通激光成像系统原理图从系统的分辨率上分析,远距离激光照明选通成像系统通常工作在可见光、近红外及短波红外波段,相对中波和长波红外等被动热成像系统,在相同口径条件下,距离选通激光成像系统的分辨率更高,可以获取更多的目标信息;从成像效果来看,由于距离选通技术的采用,通过对特定距离上的目标进行选通成像,可以消除位于选通距离之外的背景干扰,将目标从复杂背景中提取出来,提高对特定目标的成像效果[12]。3研究进展在可见光波段,瑞典国防研究中心(FOI构建了远距离激光照明选通成像试验系统,试验系统如图2所示。其中,激光光源采用NdʒYAG激光器,经过倍频后输出波长为532nm的绿激光,激光脉冲的重复频率约10Hz,工作时输出能量约60mJ,束散角为0．30．7mrad;选通相机的光谱响应范围为400900nm,水平方向分辨率为30lp/mm,垂直方向分辨...