基于CCD图像智能分析的激光主动规避飞行物系统

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基于CCD图像智能分析的激光主动规避飞行物系统

熊俊, 夏媛, 杨勇, 程学武, 李发泉

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熊俊, 夏媛, 杨勇, 程学武, 李发泉. 基于CCD图像智能分析的激光主动规避飞行物系统[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 65-70. doi: 10.3788/IRLA201645.S106005

引用本文:

熊俊, 夏媛, 杨勇, 程学武, 李发泉. 基于CCD图像智能分析的激光主动规避飞行物系统[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 65-70. doi: 10.3788/IRLA201645.S106005

Xiong Jun, Xia Yuan, Yang Yong, Cheng Xuewu, Li Faquan. System of laser actively evading flying objects based on image acquisition using CCD[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(S1): 65-70. doi: 10.3788/IRLA201645.S106005

Citation:

Xiong Jun, Xia Yuan, Yang Yong, Cheng Xuewu, Li Faquan. System of laser actively evading flying objects based on image acquisition using CCD[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(S1): 65-70. doi: 10.3788/IRLA201645.S106005

基于CCD图像智能分析的激光主动规避飞行物系统

doi: 10.3788/IRLA201645.S106005

熊俊^1,2,
夏媛^1,2,
杨勇¹,
程学武¹,
李发泉¹

1.
中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室,湖北武汉430071;
2.
中国科学院大学,北京100049

基金项目:

国家自然科学基金(41127901,11403085)

作者简介:
熊俊(1990-),男,硕士生,主要从事激光雷达大气探测方面的研究。Email:xiongjun1990@foxmail.com

中图分类号: TN954⁺.2

System of laser actively evading flying objects based on image acquisition using CCD

1.
State Key Laboratory of Magnetic Resonance and Atomic and Molecular Physics,Wuhan Institute of Physics And Mathematics,Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430071,China;
2.
University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China

摘要: 激光雷达是地球大气探测的有利工具,但其向空中发射的强激光束会对空域飞行物存在潜在威胁。为保障激光雷达上空飞行物的飞行安全,提出了一种基于CCD成像探测的激光智能主动规避飞行物的方法,并搭建了一套实验装置。该装置通过触发同步控制CCD实时采集激光雷达激光束方向一定范围的空域图像,再对图像进行降噪、差值和二值化等处理,并判断是否有飞行物在空域范围内,根据处理结果控制激光发射光路中的机械开关打开或者关闭,有效保证了激光雷达的安全运行以及飞行物的安全。
- 飞行物规避 /
- 激光雷达 /
- 图像采集 /
- CCD
Abstract: Lidars emit high intensity of laser beam to the sky, which has a potential threat to the flyers. For the flight safety and the safe operation of lidar, a method was proposed for laser actively evading flying objects and an experimental setup was built up. The system utilized a CCD to achieve image acquisition of the airspace around the lidar emitting beam in real time. The images were transmitted to the PC and processed by the control software. Finally the shutter in the lidar emitting path was controlled to turn on or turn off according to the results of the imaging process. When flyers fly into the field of view of the CCD, the shutter can be turned off automatically to cut off the laser emission path so that to ensure the flight safety and the safe operation of lidar.
- flying objects evading /
- lidar /
- image acquisition /
- CCD

[1]	Sun Rong, Luo Zhengkun, Liu Haifeng. Progress on protection and treatment of laser-induced injuries[J]. Laser Infrared, 2007, 37(8):705-708. (in Chinese) 孙嵘, 罗振坤, 刘海峰. 激光损伤防治研究进展[J]. 激光与红外, 2007, 37(8):705-708.
[2]	Meng Xianfeng, Lu Chunhua, Ni Yaru, et al. Application and protection of laser technology[J]. Infrared and Laser Engineering, 2005, 34(2):136-141. (in Chinese) 孟献丰, 陆春华, 倪亚茹, 等. 激光技术的应用与防护[J]. 红外与激光工程, 2005, 34(2):136-141.
[3]	Nakagawara V B, Wood K J, Mongomery R W. A review of recent laser illumination events in the aviation environment[R]. US:Federal Aviation Administration Oklahoma City OK Civil Aeromedical Inst, 2006.
[4]	Wang Xiaodan, Wang Jiqin. A survey of radar target recognition technique[J]. Modern Radar, 2003, 25(5):22-26. (in Chinese) 王晓丹, 王积勤. 雷达目标识别技术综述[J]. 现代雷达, 2003, 25(5):22-26.
[5]	李勇杰, 李发泉, 杨勇,等. 激光智能主动规避飞行物装置及其规避飞行物的方法:中国, CN 101850846 B[P]. 2012.
[6]	Weng Ningquan, Xiao Liming, Gong Zhiben, et al. The theory and experimental verification of 915 M Microwave Radar[J]. Chinese Journal of Quantum Electronics, 2001, 18(1):92-96. (in Chinese) 翁宁泉, 肖黎明, 龚知本, 等. 915M微波测风雷达原理及实验对比[J]. 量子电子学报, 2001, 18(1):92-96.
[7]	Ma Yan, Hu Jun, Wu Weiping. Real-time realization based on simulation and testing system of CCD imaging unit[J]. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays, 2008, 23(2):200-204. (in Chinese) 马岩, 胡君, 吴伟平. 基于CCD成像单元仿真测试系统的实时性实现[J]. 液晶与显示, 2008, 23(2):200-204.
[8]	Chen Zhipeng, Deng Peng, Zhong Jinsong, et al. Application of Textural Features to Change Detection in SAR Image[J]. Remote Sensing Technology and Application, 2002, 17(3):162-166. (in Chinese) 陈志鹏, 邓鹏, 种劲松, 等. 纹理特征在SAR图像变化检测中的应用[J]. 遥感技术与应用, 2002, 17(3):162-166.
[9]	Liu Xiaoming, Chen Hongying. A calculated method of takeoff decision speed of civil aircraft[J]. Flight Dynamics, 2005, 23(3):79-81. (in Chinese) 刘晓明, 陈红英. 民航飞机起飞决断速度的一种计算方法[J]. 飞行力学, 2005, 23(3):79-81.
[10]	Ouyang Qing. Study on license plate binarization method under nonuniformillumination[J]. Engineering Journal of Wuhan University, 2006, 39(4):143-146. (in Chinese) 欧阳庆. 不均匀光照下车牌图像二值化研究[J]. 武汉大学学报(工学版), 2006, 39(4):143-146.
[11]	Wang Souzen, Sun Feng, Zhang Xin. Development of laser illuminating range-gated imaging technique[J]. Infrared and Laser Engineering, 2008, 37(1):95-99. (in Chinese) 王寿增, 孙峰, 张鑫. 激光照明距离选通成像技术研究进展[J]. 红外与激光工程, 2008, 37(1):95-99.

[1]	俞婷, 牛春晖, 吕勇. CCD损伤状态的“猫眼”回波信息评估方法 . 红外与激光工程, 2023, 52(5): 20220537-1-20220537-9. doi: 10.3788/IRLA20220537
[2]	黄宜帆, 贺岩, 胡善江, 侯春鹤, 朱小磊, 李凯鹏, 刘芳华, 陈勇强, 郭守川. 海洋激光雷达图像处理提取海水深度的方法 . 红外与激光工程, 2021, 50(6): 20211034-1-20211034-8. doi: 10.3788/IRLA20211034
[3]	刘汝卿, 蒋衍, 李锋, 孟柘, 郭文举, 朱精果. 实时感知型激光雷达多通道数据采集系统设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(5): 20200291-1-20200291-7. doi: 10.3788/IRLA20200291
[4]	李光福, 南钢洋, 潘冬阳, 白雪, 刘帅, 孙志慧. 激光雷达测风系统信号采集处理研究 . 红外与激光工程, 2021, 50(S2): 20210467-1-20210467-7. doi: 10.3788/IRLA20210467
[5]	陶宗明, 施奇兵, 谢晨波, 刘东, 张帅. 利用CCD和后向散射激光雷达精确探测近地面气溶胶消光系数廓线 . 红外与激光工程, 2019, 48(S1): 43-49. doi: 10.3788/IRLA201948.S106007
[6]	马艳, 夏果, 黄禅, 王国栋, 金施群. 一种简单精确的CCD阵列光谱仪波长定标方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(S1): 147-153. doi: 10.3788/IRLA201847.S117002
[7]	李洪波, 胡炳樑, 余璐, 孔亮, 于涛, 高晓惠. 基于类对比度的CCD相关双采样自适应技术 . 红外与激光工程, 2018, 47(3): 320003-0320003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0320003
[8]	王彦斌, 刘艳芳, 陈前荣, 李华, 周旋风, 任广森, 朱荣臻. CCD光敏面上激光能量的网状分布 . 红外与激光工程, 2018, 47(S1): 125-131. doi: 10.3788/IRLA201847.S120005
[9]	陈前荣, 亓凤杰, 王彦斌, 张文攀, 李华. 激光干扰CCD规则亮点分布原理研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1106007-1106007(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1106007
[10]	刘慧, 刘学斌, 陈小来, 孔亮, 刘永征. 基于驱动时序控制CCD曝光时间的设计与实现 . 红外与激光工程, 2015, 44(S1): 199-204.
[11]	张宁, 刘宇龙, 吴嘉辉, 徐熙平. 微型光谱仪的CCD 数据采集系统设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 141-147.
[12]	姜成昊, 杨进华, 张丽娟, 李祥. 新型多普勒成像激光雷达原理设计与仿真 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 411-416.
[13]	郭彦池, 徐熙平, 乔杨, 米士隆, 杜玉楠. 大视场宽谱段星敏感器光学系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3969-3972.
[14]	王士绅, 隋修宝, 陈钱, 顾国华. 高速高清CCD自适应相关双采样技术 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 155-159.
[15]	周跃, 闫丰, 章明朝. CCD光电参数测试系统的研制 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3451-3456.
[16]	蔺辉, 刘立力, 田新锋, 郝芸. 强激光近场分布测量中科学级CCD 的非均匀性校正 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2108-2111.
[17]	陶宗明, 刘东, 麻晓敏, 陈向春, 王珍珠, 谢晨波, 王英俭. 基于CCD的侧向激光雷达系统研制及探测个例 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3282-3286.
[18]	张景超, 闫玺, 朱艳英, 李潮洋, 李贺光, 胡学良. 激光双路对称透射法在线测量平板玻璃厚度 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2812-2816.
[19]	邹前进, 陈前荣, 黄振宇, 李华, 黄成功, 亓凤杰, 王彦斌. 激光干扰CCD规律圆形条纹作用机理分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(8): 2017-2021.
[20]	张俊举, 常本康, 张宝辉, 闵超波, 袁轶慧, 姜斌. 远距离红外与微光/可见光融合成像系统 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 20-24.

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基于CCD图像智能分析的激光主动规避飞行物系统

doi: 10.3788/IRLA201645.S106005

1. 中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室,湖北武汉430071;

2. 中国科学院大学,北京100049

作者简介:
熊俊(1990-),男,硕士生,主要从事激光雷达大气探测方面的研究。Email:xiongjun1990@foxmail.com

收稿日期: 2016-02-02
修回日期: 2016-03-03
刊出日期: 2016-05-25

基金项目:

国家自然科学基金(41127901,11403085)

中图分类号: TN954⁺.2

关键词:

摘要: 激光雷达是地球大气探测的有利工具,但其向空中发射的强激光束会对空域飞行物存在潜在威胁。为保障激光雷达上空飞行物的飞行安全,提出了一种基于CCD成像探测的激光智能主动规避飞行物的方法,并搭建了一套实验装置。该装置通过触发同步控制CCD实时采集激光雷达激光束方向一定范围的空域图像,再对图像进行降噪、差值和二值化等处理,并判断是否有飞行物在空域范围内,根据处理结果控制激光发射光路中的机械开关打开或者关闭,有效保证了激光雷达的安全运行以及飞行物的安全。

English Abstract

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