1.海洋应用
Obzerv公¤司开发了一款激光主动照明系统,Obzerv公司开发了一款用于远距离激光选通照明的近红外成像系统∴(ATV-2000i),如图所示,主要应用于▆海防、海盗预警、反恐与海上船只搜查。设备包括一款像增强型的CCD与一个高╲重频的半导体激光器。在完全无光的①环境下的成像距离达到了7km。

ATV-2000i系统在海面上6.4km处观测的结果,如图所示,相机能№够清晰的检查6.4km外的☆舰艇的状况,能够对文字清晰成卐像,能够通过观测舰船的吃水深度来判断舰艇的载重量※,这些优势是红外成像不能具备的,对比红外成︾像,激光选通成像能够显示更多的细节。


下图是红外激光夜视照明系统ω 采用图像增强技卐术后的10km远距离成像々效果。

2.不同的大气环境
北京理工大学研发了一款激光选通夜视照明系统,采用1.5μm的测距激光器作为照明光源,并配备2000mm焦距与500mm焦距的两款镜头,长焦⊙镜头的视场分辨率为15μrad,并采用长焦镜头作为系统的主要测试工具。照明光源的发散角随着照明距离的改变而改变。例如,当照明距离①为2km时,激光器的发散角为5.5mrad。该相机在1.5μm波长处既能满足主动照明的功能,亦可用于近红外热【成像。该相机在1.5μm波长处用于主动照明的上升时间的典型值是70ns,被动的近红外成像的上升时间是500ns。由此可见,当激光主动成像用于跟踪与捕获时,获取信息的速度↓会比被动的热成像快很多。测试环境如下图所示。
下图〖为激光选通夜视照明系统在2km距离处的成像效▽果,左图为带图像增强的显示效果,右图为激光选通夜视照明系统的正常⌒ 显示效果。

下图为在空气能见度1km的环境下,激光选通夜视照明系统在3km外的成像效果。

下图反映了激光选通成像系统在不同的天气状况下8km处的成像效果,天气由左向右逐步变得恶劣,通过图像增强保证了在很坏的天气状况下也具有良好的显示效果。天气状况通♂过闪烁计数器测量。

采用图像增强技术后,红外激光夜视照明系统的最远测量距离能达到27km,且具备较ぷ强的透雾能力,下图为超远距离的成像效果。

3.复杂环境
夫朗禾夫作为欧洲最顶尖的研究机构,在激光选通成像领域具】有10年的研究经验。所有的照明系统均采用LIVAR系列的EBCCD/EBCMOS相机对近红外光束进行探测,并采用1.57μm的OPO脉冲激光器作为照明光◤源,以减小对人眼视网膜的伤害。
下图为可见光成像与■激光选通成像在烟雾的浓烟的环境中的成像效果的对比,由图可知,在浓烟的环境之中,可见光相机对浓烟后面的事物的识别效︻果很差,但是激光选通成像可以识别浓烟后面的物体。

下图为激光选通成像系统透过玻璃后的□ 显示效果。


激光选通夜视照明系统与红外成像的效果对比,如下图。左边的为激光选通夜视照明◣系统在激光器关闭时的效●果,中间的为激光照明系统选通后透过玻璃的观察效果,右边的为红外热成像系统的▲探测效果。从图中可以看出,红外成像系统无法透过玻璃观察玻璃内的『细节。

4.水下探测
德国海洋研究所针对水下激光选通照明系统做出了大量的研究,水下激光选通照明探测系统如下图所示。水下激▓光选通照明作为一种非水声探测系统,具有其独特的优势,弥补▼水下声纳系统在成像分辨率和近距离探测中的不足,实≡现高速度、高精度和大面积探测,可作为声纳探测的重要辅㊣助手段,有较好的应用前景。
下图反映了德国海洋研究所的水下激光选通照◥明系统的发展,通过不断的研究与改进,目前最远的探测距离达到20m。
5.总结
对比红外成像,激光选通夜视╳成像具备诸多优势,激光选通夜视成像技术具有比红外成像更加细腻的显示效果,能∩够探测更多的细节;激光选通夜视♂成像系统能够具有更高的透雾透霾能力,能够适应更加复杂的天气状况;激光选通夜视成像系统能够穿透火、玻璃等障碍物成像,在保障隐蔽性的同时能够获得很好的成像效果,这是红外成像不能达到的〓;激光选通夜视成像技术能够适应复杂的水下环境,在水下探测方面具备很强的应用前景。随着技术的日新月异,激光选通夜视成像技术在可见的未来将发挥巨大的作用。