激光半主动单像素成像探测与仿真技术初探

摘要

基于计算关联成像原理,本文提出了利用结构光照明和图像重构算法升级激光半主动非成像的四象限探测功能,在不改变硬件的前提下使其具备成像的能力.所提出的结构光照明方法包括时间同步与空间编码方法.针对时间同步,通过在结构光发射序列图案的帧头设置触发图案,可使探测信号与激光指示器的结构光图案一一映射或匹配.针对空间编码,给出了散斑编码和二值编码的编码形式.对比分析了三种图像重构算法,包括传统关联成像算法、差分关联成像算法和归一化关联成像算法.分别采用两种编码和归一化关联成像重构算法对典型的64×64像素目标图像进行了仿真,仿真结果表明随着迭代次数的增加恢复图像的峰值信噪比(PNSR)逐渐增加,当迭代4 096次后二值编码的PNSR达11.88 dB.最后提出了激光半主动单像素成像半实物仿真的方法.