專利名稱：圖像尋的激光成像測距方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光測距技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像尋的激光成像測距方法及裝置。
背景技術(shù)：
激光測距儀由于具有非接觸測量、作用距離遠(yuǎn)、測距精度高、操作便捷等特點而被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)勘探、戰(zhàn)場目標(biāo)測量、工業(yè)測控、水利建設(shè)、城市規(guī)劃等領(lǐng)域。當(dāng)前市場上常見的激光測距儀均為非成像測距儀，采用發(fā)散角很小的激光束照射到目標(biāo)上形成激光測量點，利用點探測器接收來自測量點的反射或散射的激光信號，通過反演獲取目標(biāo)距離。由于激光照射到目標(biāo)上時形成的激光點尺寸很小，從而導(dǎo)致尋的困難，即對遠(yuǎn)距離目標(biāo)測距時 激光束很難瞄準(zhǔn)目標(biāo)，特別是小目標(biāo)。為解決此問題，激光測距儀被輔以瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡，觀察者可通過望遠(yuǎn)鏡尋找被測目標(biāo)。但是，望遠(yuǎn)鏡式測距儀僅在環(huán)境照度適宜的情況下才可有效尋的，當(dāng)在夜間等低照度情況下則無法有效尋的，且當(dāng)環(huán)境照度較高或者激光波長為人眼不可見時，人眼很難發(fā)現(xiàn)目標(biāo)上的激光測量點，為此通常對瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡和激光測距儀進(jìn)行校準(zhǔn)和標(biāo)定，通過瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡上的十字刻線來選取測量點，但這會導(dǎo)致望遠(yuǎn)鏡測距儀對沖擊很敏感。此外，萊卡地球系統(tǒng)公開股份有限公司發(fā)明了一種具有瞄準(zhǔn)裝置的測距儀(發(fā)明專利號ZL 02814430. 9)。該測距儀采用可見光束照射目標(biāo)，在目標(biāo)上形成測量點，借助瞄準(zhǔn)裝置觀察測量點以保障光學(xué)接收系統(tǒng)有效接收來自目標(biāo)的信號實現(xiàn)目標(biāo)測距。但是對低照度環(huán)境下目標(biāo)測距時，該測距儀的瞄準(zhǔn)裝置仍無法有效尋的。針對低照度環(huán)境下尋的問題，北京航空航天大學(xué)發(fā)明了一種手持晝夜激光成像測距儀(發(fā)明專利申請?zhí)?01010293433. 2)，包括將激光成像分系統(tǒng)和激光測距分系統(tǒng)，其中，激光成像分系統(tǒng)實現(xiàn)低照度環(huán)境下目標(biāo)的有效探測，激光測距分系統(tǒng)則實現(xiàn)目標(biāo)測距。該激光成像測距儀主要是采用激光成像分系統(tǒng)替代瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡，仍以十字刻線來瞄準(zhǔn)目標(biāo)，因此，本質(zhì)上與傳統(tǒng)的望遠(yuǎn)鏡式激光測距儀相同，仍然對沖擊敏感，且激光束難以對遠(yuǎn)距離小目標(biāo)形成有效測量點。綜上所述，目前激光測距儀的激光束發(fā)散角很小，在測距時，目標(biāo)上的激光測量點比較小，因而，對于遠(yuǎn)距離目標(biāo)，尤其是小目標(biāo)測距時，存在尋的困難的問題。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本發(fā)明的主要目的在于提出一種圖像尋的激光成像測距方法及基于該方法的測距裝置，以實現(xiàn)通過圖像尋找目標(biāo)并基于圖像測距的目的。( 二 )技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種圖像尋的激光成像測距方法，該方法包括首先采用非選通成像的方式對目標(biāo)所處環(huán)境成像并輸出數(shù)字全景圖，實現(xiàn)圖像尋的；發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后，開啟測距功能，輸出含目標(biāo)的全景幀，用戶通過系統(tǒng)控制面板或圖像信息顯示模塊中的觸摸屏在全景幀中選取感興趣目標(biāo)，完成目標(biāo)選取后開啟測距功能；在測距時序模式下，首先獲得一背景幀，然后利用距離選通成像構(gòu)造具有三角形距離能量包絡(luò)的空間切片，對前視視場進(jìn)行切片式掃描，輸出切片幀，且相鄰切片幀間存在信號交疊；反演目標(biāo)距離時，首先所有切片幀與背景幀差分獲得消除背景影響的新切片幀，然后系統(tǒng)自動基于距離選通回波展寬效應(yīng)建立的相鄰新切片幀間主窗口區(qū)圖像灰度比與距離能量比間的映射關(guān)系計算獲得目標(biāo)的距離信息，從而完成目標(biāo)測距。上述方案中，所述非選通成像分為夜間成像模式和白天成像模式，具體為對于夜間成像模式，非選通成像采用主動成像的方式工作，采用脈沖激光器作為照明光源，經(jīng)過光學(xué)發(fā)射子系統(tǒng)對環(huán)境進(jìn)行照明，當(dāng)激光傳播至目標(biāo)時被目標(biāo)散射形成向后傳播的回波信號，該信號被光學(xué)接收子系統(tǒng)接收，并經(jīng)窄帶濾光片濾除環(huán)境背景光，然后被選通門放大，并被面陣成像器件采集，經(jīng)圖像信息處理模塊、輸出數(shù)字圖像至圖像信息顯示模塊；對于白 天成像模式，由于環(huán)境照度大，無需激光器輔助照明，因此，非選通成像采用被動成像的方式工作，脈沖激光器處于關(guān)閉狀態(tài)，其它設(shè)置與夜間成像模式相同；在非選通成像過程中，選通門處于完全開啟狀態(tài)，接收來自前視視場的全部信號，因此，輸出的圖像為全景圖，包含前視視場內(nèi)所有的目標(biāo)和背景圖像信息。上述方案中，所述圖像尋的是用戶通過系統(tǒng)輸出的全景圖來尋找目標(biāo)，該全景圖能夠通過數(shù)控變焦模塊控制系統(tǒng)焦距實現(xiàn)視場的放大或縮小，且輸出的圖像支持?jǐn)?shù)字放大；這種圖像尋的的工作方式利于用戶通過視覺直觀地發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，且由于采用主動成像的方式，對于低照度環(huán)境下的目標(biāo)仍可有效成像，實現(xiàn)目標(biāo)尋的。上述方案中，所述全景幀是用戶通過圖像尋的發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后系統(tǒng)輸出的全景圖；獲取全景圖時，選通門一直處于開啟狀態(tài)。上述方案中，所述感興趣目標(biāo)是用戶通過系統(tǒng)控制面板或圖像信息顯示模塊中的觸摸屏選取全景幀中需要測量的目標(biāo)；該測距裝置中的目標(biāo)選取工具包括十字線、矩形、圓形和自由多邊形，其中，十字線主要是用于全景幀圖像中的點測量，即單像素測量；矩形、圓形和自由多邊形則主要是用于全景幀圖像中的區(qū)域測量，用戶能夠根據(jù)目標(biāo)幾何形狀特點通過矩形、圓形或者自由多邊形來勾選目標(biāo)；測量中，用戶能夠根據(jù)測量需求，一次選取全景幀中多個目標(biāo)同時進(jìn)行測距。上述方案中，所述距離選通成像是采用脈沖激光器作為照明光源，采用含選通門的面陣成像器件作為探測器，通過控制選通脈沖和激光脈沖間的延時實現(xiàn)對不同距離處空間切片的成像；工作時，當(dāng)脈沖激光傳至目標(biāo)時形成向后傳播的脈沖回波信號，與非選通主動成像不同，選通門僅在激光脈沖發(fā)射一段延時τ后，開啟并接收回波信號，選通門開啟持續(xù)時間為tg，從而對距離區(qū)間為[(τ-\)(/2η，(x+tg)c/2n]的空間切片進(jìn)行成像；其中，\為激光脈沖的脈寬，c為真空環(huán)境下的光速，η為大氣折射率。上述方案中，所述三角形距離能量包絡(luò)的空間切片，是在距離選通回波展寬效應(yīng)下，當(dāng)選通脈沖和激光脈沖均為方波脈形且選通門寬tg與激光脈寬tL相等時，選通脈沖和激光脈沖卷積作用后的距離向上的能量包絡(luò)為三角形，即空間切片距離向上的能量分布呈三角形，存在一上升沿和一下降沿，分別稱為空間切片的頭信號區(qū)和尾信號區(qū)。上述方案中，所述測距時序模式是在面陣成像器件一幀的曝光時間里，面陣成像器件前的選通門(gate)開啟m次進(jìn)行m次子曝光，在獲取背景幀時每個子曝光中僅含有一個選通脈沖，無激光脈沖，在獲取切片幀時，每個子曝光是由一個選通脈沖對應(yīng)一個激光脈沖完成的，這樣在成像器件一幀的曝光時間里可通過m次子曝光實現(xiàn)能量的積累，增加系統(tǒng)的作用距離；該時序由時序控制模塊產(chǎn)生，其中m值大小由以下公式確定
權(quán)利要求
1.一種圖像尋的激光成像測距方法，其特征在于，該方法包括 首先采用非選通成像的方式對目標(biāo)所處環(huán)境成像并輸出數(shù)字全景圖，實現(xiàn)圖像尋的； 發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后，開啟測距功能，輸出含目標(biāo)的全景幀，用戶通過系統(tǒng)控制面板或圖像信息顯示模塊中的觸摸屏在全景幀中選取感興趣目標(biāo)，完成目標(biāo)選取后開啟測距功能； 在測距時序模式下，首先獲得一背景幀，然后利用距離選通成像構(gòu)造具有三角形距離能量包絡(luò)的空間切片，對前視視場進(jìn)行切片式掃描，輸出切片幀，且相鄰切片幀間存在信號交疊； 反演目標(biāo)距離時，首先所有切片幀與背景幀差分獲得消除背景影響的新切片幀，然后系統(tǒng)自動基于距離選通回波展寬效應(yīng)建立的相鄰新切片幀間主窗口區(qū)圖像灰度比與距離能量比間的映射關(guān)系計算獲得目標(biāo)的距離信息，從而完成目標(biāo)測距。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像尋的激光成像測距方法，其特征在于，所述非選通成像 分為夜間成像模式和白天成像模式，具體為 對于夜間成像模式，非選通成像采用主動成像的方式工作，采用脈沖激光器作為照明光源，經(jīng)過光學(xué)發(fā)射子系統(tǒng)對環(huán)境進(jìn)行照明，當(dāng)激光傳播至目標(biāo)時被目標(biāo)散射形成向后傳播的回波信號，該信號被光學(xué)接收子系統(tǒng)接收，并經(jīng)窄帶濾光片濾除環(huán)境背景光，然后被選通門放大，并被面陣成像器件采集，經(jīng)圖像信息處理模塊、輸出數(shù)字圖像至圖像信息顯示模塊； 對于白天成像模式，由于環(huán)境照度大，無需激光器輔助照明，因此，非選通成像采用被動成像的方式工作，脈沖激光器處于關(guān)閉狀態(tài)，其它設(shè)置與夜間成像模式相同； 在非選通成像過程中，選通門處于完全開啟狀態(tài)，接收來自前視視場的全部信號，因此，輸出的圖像為全景圖，包含前視視場內(nèi)所有的目標(biāo)和背景圖像信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像尋的激光成像測距方法，其特征在于，所述圖像尋的是用戶通過系統(tǒng)輸出的全景圖來尋找目標(biāo)，該全景圖能夠通過數(shù)控變焦模塊控制系統(tǒng)焦距實現(xiàn)視場的放大或縮小，且輸出的圖像支持?jǐn)?shù)字放大；這種圖像尋的的工作方式利于用戶通過視覺直觀地發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，且由于采用主動成像的方式，對于低照度環(huán)境下的目標(biāo)仍可有效成像，實現(xiàn)目標(biāo)尋的。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像尋的激光成像測距方法，其特征在于，所述全景幀是用戶通過圖像尋的發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后系統(tǒng)輸出的全景圖；獲取全景圖時，選通門一直處于開啟狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像尋的激光成像測距方法，其特征在于，所述感興趣目標(biāo)是用戶通過系統(tǒng)控制面板或圖像信息顯示模塊中的觸摸屏選取全景幀中需要測量的目標(biāo)；該測距裝置中的目標(biāo)選取工具包括十字線、矩形、圓形和自由多邊形，其中，十字線主要是用于全景幀圖像中的點測量，即單像素測量；矩形、圓形和自由多邊形則主要是用于全景幀圖像中的區(qū)域測量，用戶能夠根據(jù)目標(biāo)幾何形狀特點通過矩形、圓形或者自由多邊形來勾選目標(biāo)；測量中，用戶能夠根據(jù)測量需求，一次選取全景幀中多個目標(biāo)同時進(jìn)行測距。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像尋的激光成像測距方法，其特征在于，所述距離選通成像是采用脈沖激光器作為照明光源，采用含選通門的面陣成像器件作為探測器，通過控制選通脈沖和激光脈沖間的延時實現(xiàn)對不同距離處空間切片的成像； 工作時，當(dāng)脈沖激光傳至目標(biāo)時形成向后傳播的脈沖回波信號，與非選通主動成像不同，選通門僅在激光脈沖發(fā)射一段延時T后，開啟并接收回波信號，選通門開啟持續(xù)時間為tg，從而對距離區(qū)間為[(T -tL) c/2n, ( T +tg)c/2n]的空間切片進(jìn)行成像；其中，tL為激光脈沖的脈寬，c為真空環(huán)境下的光速，n為大氣折射率。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像尋的激光成像測距方法，其特征在于，所述三角形距離能量包絡(luò)的空間切片，是在距離選通回波展寬效應(yīng)下，當(dāng)選通脈沖和激光脈沖均為方波脈形且選通門寬tg與激光脈寬\相等時，選通脈沖和激光脈沖卷積作用后的距離向上的能量包絡(luò)為三角形，即空間切片距離向上的能量分布呈三角形，存在一上升沿和一下降沿，分別稱為空間切片的頭信號區(qū)和尾信號區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像尋的激光成像測距方法，其特征在于，所述測距時序模式是在面陣成像器件一幀的曝光時間里，面陣成像器件前的選通門(gate)開啟m次進(jìn)行m次子曝光，在獲取背景幀時每個子曝光中僅含有一個選通脈沖，無激光脈沖，在獲取切片幀時，每個子曝光是由一個選通脈沖對應(yīng)一個激光脈沖完成的，這樣在成像器件一幀的曝光時間里可通過m次子曝光實現(xiàn)能量的積累，增加系統(tǒng)的作用距離；該時序由時序控制模塊產(chǎn)生，其中m值大小由以下公式確定
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像尋的激光成像測距方法，其特征在于，所述切片幀是具有三角形距離能量包絡(luò)的空間切片在初始延時為T、延時步進(jìn)步長為At時步進(jìn)掃描輸出的空間切片圖像；延時步進(jìn)步長A t與選通門寬tg、激光脈寬\的大小相等，即滿足 A t = tg = tL公式 2 在測距時序模式下，初始延時T對應(yīng)的切片幀記為第I幀，隨著延時步進(jìn)，切片幀數(shù)依次遞增，則切片幀i對應(yīng)的延時T i為 Ti=T +(i-1) At=T +(i-1) tgi G [1，N]公式 3 公式3中，N為切片幀的最大幀數(shù)；相應(yīng)地，系統(tǒng)的最大測量距離為(T +(N-l)tg)c/2n ；當(dāng)N張切片幀掃描完畢后，該切片幀數(shù)據(jù)存儲于圖像信息處理模塊； 相應(yīng)地，切片幀i對應(yīng)的切片距離Ri為
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像尋的激光成像測距方法，其特征在于，所述相鄰切片幀間存在信號交疊，是在延時步進(jìn)步長At、選通門寬tg和激光脈寬\相等時，在距離選通回波展寬效應(yīng)作用下，相鄰切片幀間的頭信號區(qū)和尾信號區(qū)出現(xiàn)交疊，即切片幀i的尾信號區(qū)和切片幀i+1的頭信號區(qū)重疊，且滿足關(guān)系
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像尋的激光成像測距方法，其特征在于，所述新切片幀是系統(tǒng)輸出的切片幀與背景幀圖像差分處理后獲得切片，與背景幀差分后的新切片幀消除了環(huán)境背景噪聲的影響，但對系統(tǒng)接收的目標(biāo)回波信號無影響，因此，不影響空間切片的三角形距離能量包絡(luò)，即新切片幀與未處理的原切片幀的目標(biāo)回波信號能量方程相同，所對應(yīng)的空間切片信息一致，因此上述切片幀相關(guān)的公式4和公式5均適用于新切片幀。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像尋的激光成像測距方法，其特征在于，所述相鄰新切片幀間主窗口區(qū)是指相鄰新切片幀間的信號交疊區(qū)，即新切片幀i的尾信號區(qū)和新切片幀i+1的頭信號區(qū)重疊區(qū)；由于切片幀與背景幀間的差分處理并不影響空間切片的信息，因此，未處理的相鄰切片幀間的主窗口區(qū)與處理后的相鄰新切片幀間的主窗口區(qū)是相同的。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像尋的激光成像測距方法，其特征在于，所述相鄰新切片幀間主窗口區(qū)圖像灰度比與距離能量比間的映射關(guān)系，是在距離選通回波展寬效應(yīng)作用下，相鄰切片幀間的頭信號區(qū)和尾信號區(qū)存在交疊，且由于系統(tǒng)采用空間切片步進(jìn)掃描的·方式切片成像，因此，若感興趣目標(biāo)出現(xiàn)在兩幅切片幀圖像中，則這兩切片幀必然相鄰，且感興趣目標(biāo)必然出現(xiàn)在這兩幅切片幀圖像的主窗口區(qū)，即前一幀的尾信號區(qū)和后一幀的頭信號區(qū)，同時，由于圖像灰度與目標(biāo)的回波信號能量成正比，因此，可建立如下關(guān)系 公式6中假定目標(biāo)出現(xiàn)在切片幀i和切片幀i+1中，其中，e為選取目標(biāo)在相鄰切片幀中的圖像灰度比，Ii和Ii+1分別是所選目標(biāo)在新切片幀i和新切片幀i+1中平均灰度，Etail,i(r)和EhMd,i+1(r)分別是切片幀i的尾信號區(qū)和切片幀i+1的頭信號區(qū)的回波信號能量方程(不包含背景噪聲)，其能量比為 公式7中，公式中Ri和Ri+1分別是切片幀i和切片幀i+1對應(yīng)的切片距離，r為待測目標(biāo)距離，n為大氣折射率； 由公式6和公式7可得目標(biāo)距離為
14.一種基于權(quán)利要求I所述方法的圖像尋的激光成像測距裝置，其特征在于，該裝置包括脈沖激光器、光學(xué)發(fā)射子系統(tǒng)、面陣成像器件、選通門、窄帶濾光片、光學(xué)接收子系統(tǒng)、系統(tǒng)控制面板、圖像信息顯示模塊、圖像信息處理模塊、時序控制模塊和數(shù)控變焦模塊，其中，脈沖激光器和發(fā)射光學(xué)子系統(tǒng)連接形成照明單元；面陣成像器件、選通門、窄帶濾光片和光學(xué)接收子系統(tǒng)依次連接形成成像單元；圖像信息處理模塊、圖像信息顯示模塊、時序控制模塊、數(shù)控變焦模塊和系統(tǒng)控制面板一起形成圖像處理顯示和系統(tǒng)控制單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像尋的激光成像測距裝置，其特征在于，所述脈沖激光器是該圖像尋的激光成像測距裝置的照明光源，在所述時序控制模塊輸出的TTL信號觸發(fā)下產(chǎn)生激光脈沖，并通過所述光學(xué)發(fā)射子系統(tǒng)發(fā)射，對視場內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行照明。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像尋的激光成像測距裝置，其特征在于，所述光學(xué)發(fā)射子系統(tǒng)用于發(fā)射所述脈沖激光器輸出的脈沖激光，在所述數(shù)控變焦模塊控制下對激光的發(fā)散角進(jìn)行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)照明視場的控制。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像尋的激光成像測距裝置，其特征在于，所述面陣成像器件是該圖像尋的激光成像測距裝置的信號探測器件，在所述時序控制模塊輸出的TTL信號觸發(fā)下開始工作，將通過所述光學(xué)接收子系統(tǒng)和所述選通門的目標(biāo)回波信號轉(zhuǎn)換為電信號，實現(xiàn)圖像的采集，該面陣成像器件為像元列陣器件，能夠直接輸出圖像至所述圖像信息處理模塊。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像尋的激光成像測距裝置，其特征在于，所述選通門是該圖像尋的激光成像測距裝置的快門，在所述時序控制模塊輸出的TTL信號觸發(fā)下開啟該選通門，形成一個選通脈沖，只有在該開啟時間內(nèi)目標(biāo)回波信號才可通過該選通門被所述面陣成像器件接收，該選通門關(guān)閉時目標(biāo)回波信號被屏蔽不被所述面陣成像器件接收。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像尋的激光成像測距裝置，其特征在于，所述窄帶濾光 片安裝在所述選通門和所述光學(xué)接收子系統(tǒng)之間，用于過濾所述光學(xué)接收子系統(tǒng)收集到的目標(biāo)回波信號之外的背景光，減少環(huán)境背景光對回波信號的影響，提高信噪比。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像尋的激光成像測距裝置，其特征在于，所述光學(xué)接收子系統(tǒng)用于收集目標(biāo)回波信號，在所述數(shù)控變焦模塊控制下能夠調(diào)節(jié)成像視場。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像尋的激光成像測距裝置，其特征在于，所述系統(tǒng)控制面板用于設(shè)置該圖像尋的激光成像測距裝置的工作參數(shù)，主要是通過鍵盤和鼠標(biāo)來實現(xiàn)設(shè)置，具體為所述系統(tǒng)控制面板與所述圖像信息顯示模塊連接，通過鼠標(biāo)功能供用戶在全景幀圖像中選取目標(biāo)；所述系統(tǒng)控制面板與所述圖像信息處理模塊連接，通過鍵盤功能向所述圖像信息處理模塊發(fā)送系統(tǒng)的工作參數(shù)設(shè)置命令。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像尋的激光成像測距裝置，其特征在于，所述圖像信息顯示模塊用于顯示所述圖像信息處理模塊輸出的全景幀圖像，并所述顯示圖像信息處理模塊的計算結(jié)果，該圖像信息顯示模塊具有觸摸屏功能，能夠供用戶在全景幀圖像中選取目標(biāo)，同時，除用觸摸屏功能選取目標(biāo)外，該圖像信息顯示模塊與所述系統(tǒng)控制面板相連，支持通過所述系統(tǒng)控制面板的鼠標(biāo)功能來選取目標(biāo)。
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像尋的激光成像測距裝置，其特征在于，所述圖像信息處理模塊的功能有兩個一是將所述系統(tǒng)控制面板輸入的工作參數(shù)設(shè)置命令分別發(fā)送給與該圖像信息處理模塊相連接的所述時序控制模塊和所述數(shù)控變焦模塊；二是存儲所述面陣成像器件輸出的全景幀圖像和切片幀數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計算反演出目標(biāo)的距離信息，將計算結(jié)果傳給所述圖像信息顯示模塊。
24.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像尋的激光成像測距裝置，其特征在于，所述時序控制模塊是該圖像尋的激光成像測距裝置的時序發(fā)生器，接收來自所述圖像信息處理模塊發(fā)送的設(shè)置命令，產(chǎn)生該圖像尋的激光成像測距裝置工作所需的測距時序，輸出三路TTL信號分別觸發(fā)所述脈沖激光器、所述選通門和所述面陣成像器件工作，實現(xiàn)所需成像功能。
25.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像尋的激光成像測距裝置，其特征在于，所述數(shù)控變焦模塊用于接收來自所述圖像信息處理模塊發(fā)送的設(shè)置命令，通過所述數(shù)控變焦分別控制所述光學(xué)發(fā)射子系統(tǒng)的照明視場和所述光學(xué)接收子系統(tǒng)的成像視場。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圖像尋的激光成像測距方法及裝置，首先采用非選通成像的方式對目標(biāo)所處環(huán)境成像并輸出數(shù)字全景圖，實現(xiàn)圖像尋的；然后開啟測距功能，輸出含目標(biāo)的全景幀，用戶完成目標(biāo)選取后開啟測距功能；在測距時序模式下，獲得一背景幀，利用距離選通成像構(gòu)造具有三角形距離能量包絡(luò)的空間切片對前視視場進(jìn)行切片式掃描，輸出切片幀；反演目標(biāo)距離時，所有切片幀與背景幀差分獲得消除背景影響的新切片幀，系統(tǒng)自動基于距離選通回波展寬效應(yīng)建立的相鄰新切片幀間主窗口區(qū)圖像灰度比與距離能量比間的映射關(guān)系，計算獲得目標(biāo)的距離信息，從而完成目標(biāo)測距。本發(fā)明適應(yīng)性好，操作簡單，易于實現(xiàn)目標(biāo)測距，尤其可解決小目標(biāo)測距難的問題。
文檔編號G01S7/483GK102736085SQ20121021214
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者劉育梁, 周燕, 王新偉 申請人:中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所