[发明专利]一种基于电子快门的水下距离选通成像方法

摘要

本发明公开了一种基于电子快门的水下距离选通成像方法，属于光电成像领域；包括水上控制终端、脉冲照明装置、选通控制器以及选通成像探测器，其中选通控制器由中控电路模块、延时电路模块以及电子快门模块组成。中控电路模块接收设置指令进行相应的处理，延时电路模块控制选通成像探测器的延迟时间，电子快门模块控制选通成像探测器的开启时间；选通成像探测器开启时接收目标的反射光生成图像信号来完成对目标的成像，实现水下探测。本发明采用电子快门来控制选通成像探测器的工作门限宽度，所控制的门限宽度较宽，使得相比传统方法其成像景深更宽，同时简化了延时电路设计和延时精度控制，降低了硬件设计的复杂度和设计成本。

主权项

一种基于电子快门的水下距离选通成像方法，包括水上控制终端和水下成像探测系统，水下成像探测系统包括脉冲照明装置、选通控制器以及选通成像探测器；其中，选通控制器包括中控电路模块、延时电路模块和电子快门模块；步骤一，水上控制终端向中控电路模块发送包括脉冲照明装置设置指令、延时电路设置指令以及电子快门设置指令的设置指令；步骤二，中控电路模块根据水上控制终端传输过来的脉冲照明装置设置指令控制脉冲照明装置的开启/关闭时间以及脉冲光束的产生；同时将接收的延时电路设置指令传输给延时电路模块；将接收的电子快门设置指令传输给电子快门模块；步骤三，延时电路模块根据接收到的延时电路设置指令选通成像探测器的延迟时间和延迟时间上限；同时，电子快门模块根据接收到的电子快门设置指令设置选通成像探测器的开关频率和选通门宽；步骤四，在延迟时间内，选通成像探测器不响应输入光信号，输出图像为探测器的噪声图像；当延迟时间结束，电子快门打开时，选通成像探测器进入开启状态，接收入射光信号，生成图像信号；当电子快门关闭后，选通图像探测器将生成的图像信号传输给中控电路模块，延时电路模块将当前的延迟时间信息传输给中控电路模块，中控电路模块将接收到的图像信号和延迟时间信息传输给水上控制终端；步骤五，水上控制终端对接收到的图像信号做出判断，若图像信号中未包含任何目标信息，则水上控制终端向中控电路模块发出动态工作模式指令，中控电路模块根据接收到的动态工作模式指令生成延时递增指令并传输给延时电路模块，延时电路模块根据接收到的延时递增指令进行控制延时时间的增加，实现更远距离的搜索；若图像信号中包含了目标信息，则水上控制终端向中控电路模块发出静态工作模式指令，中控电路模块根据接收到的静态工作模式指令生成延时固定指令并传输给延时电路模块，延时电路模块根据接收到的延时固定指令，将延迟时间固定为当前值，实现对当前距离上的目标进行持续观测；步骤六，延时电路模块实时判断当前的延迟时间是否大于预先设定的延时时间上限，当步骤五中递增后的延迟时间大于或等于预设的延迟时间上限时，中控电路模块控制选通成像探测器以当前光路为基准将探测的方向顺时针旋转一个设定的角度，并将延迟时间进行重新设定；步骤七，断电之前重复步骤四至步骤六。