[发明专利]一种适用于光学flash三维成像雷达干扰的判决方法

说明书

本发明公开了一种适用于光学flash三维成像雷达干扰的判决方法，光学flash三维成像系统接收外强光干扰往往影响距离计算的精度，如此成像距离出现错误，虚警率增加。本发明可以对短时强光入射或者长时背景光直射进入Flash成像雷达中的干扰的判决，根据距离门选通法和脉冲上升沿及下降沿测量方法实现目标的距离范围界定，达到成像雷达与目标干扰预判。本方法简单可靠，可以降低flash三维成像雷达的虚警率。

技术领域

本发明属于工业领域，涉及一种适用于光学flash三维成像干扰的判决方法。

背景技术

光学三维成像技术的基本原理是利用照射光学脉冲从探测场景中收集反射辐射线。光学的主动照射在白天或晚上的光照环境条件下完全独立，因此图像对比度在这方面具有较好的鲁棒性。

光学三维成像技术的优点在于：(1)采用光学作为照明光源，不依赖于环境光，可以很好的避免太阳光对探测系统的影响，实现全天时工作。(2)光学具有极好的方向性和极高的功率密度，因此可以扩大高精度成像系统的作用距离。(3)可直接获取目标的三维信息，而无需依赖目标特征，可以更好的适用于非合作目标成像。(4)利用距离信息，可以滤除光学干扰与杂波。但传统扫描式光学三维成像受成像速度制约，具有一定的局限性，焦平面阵列技术的应用则可以大幅提高成像的速度，使之达到可与被动成像技术相近的指标。

光学三维成像技术由于其独特的技术特点和优势在许多空间应用中具有极大的应用潜力。其高速高分辨率三维数据获取能力使其在自主交会对接、高分辨对地测绘、高速自主导航制导、自动登陆辅助\战术飞机上近程全天候的目标探测、分类、识别和跟踪。完成闭环火控任务：直升飞机或低空飞行器的障碍物回避和地形跟踪；巡航导弹上的光学雷达制导：目标和地形探测，目标分辨、识别和跟踪。地形跟随和障碍物回避，中段航路的位置修正，末段导引等应用领域具备独特的优势，为此类任务的成功实施提供了可靠有效的探测方式。同时应用于对可疑的物体和地区进行观察，例如被植被、伪装网、窗帘、百叶帘或有阴影的窗户遮住的区域。与可见光和近红外光不同，光学能够穿透建筑和车辆的窗户，可用于侦察和检测建筑物或汽车中是否有人。其他方面的应用包括地形测绘，如可以将树木、道路和建筑分类。现阶段在自动驾驶领域应用比较广且迫切。

光学三维成像技术分类：扫描与非扫描三维成像面阵雷达，光学flash三维成像雷达，结构光三维成像雷达以及三角法三维成像雷达。而其中光学flash三维成像雷达采用脉冲宽度的相位比重测量出距离，外界短时强光入射或者长时背景光直射进入Flash成像雷达中计算出的距离误差较大，不能作为有效数据，因此需要通过某些方法手段实现距离误差的判决，以确保三维图像数据的有效性。

光学flash三维成像雷达工作核心计算距离如图1所示，光发射脉冲宽度为T₀，相位脉冲时序1和相位脉冲时序2的脉冲宽度为T₀，互相之间时间相差一个光发射脉冲宽度T₀。假定相位脉冲时序1所采样回波光束能量为S₀，相位脉冲时序2中所采样回波光束能量为S₁，根据相光学flash三维成像雷达原理,如图1中的③和④的脉冲时序回波脉冲和发射脉冲之间的时间差得到目标与雷达之间的距离其中c是自由空间光速常量。从上面公式可以看出，背景光干扰会出现采样回波光束能量S₀和S₁的错误，进而影响成像的失效。因此需要有效手段对外界干扰的有效判决。

现有技术中，没有此种光Flash成像雷达外界干扰的有效判决方法。

发明内容

本发明解决的技术问题是：光学flash三维成像雷达往往为了追求探测成像距离更远，flash雷达积分时间远远大于脉冲宽度，且是多个脉冲的积累。脉冲光发射分为发光时间段和空闲段，光脉冲的空闲段虽处在积分时间中，但没有探测电荷没有积累，光脉冲发光时间段处在积分时间中，探测电荷是有效积累。因此在光脉冲发光时间段有杂光干扰会出现采样回波光束能量值错误，进而影响成像的失效。因此需要有效手段减小错误。