带多个偏转电场的无狭缝成像条纹管及其成像处理方法，涉及一种条纹管，为了解决目前的条纹管在没有光纤变换器和狭缝的情况下易引入“时间空间交叠”而导致无法成像的问题。在现有条纹管的内部增加两对偏转电压板，三对偏转电压板构成六棱柱的六个侧面，每对偏转电压板平行设置，每对偏转电压板中的一个偏转电压板接驱动电压信号，另一个偏转电压板接电源地。建立与条纹管获得的条纹图像相同大小的待恢复的空白图像，待恢复的空白图像包括多个待恢复点，遍历每一待恢复点，以待恢复点为原点在三幅条纹图像中沿各自偏转方向以相同速度搜索图像中的强度值，在三个搜索点同时获得相同的强度值时，确定待恢复点的强度值和距离值。它用于条纹管成像。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种条纹管，特别涉及一种带多个偏转电场的无狭缝成像条纹管及其 成像处理方法。
技术介绍
以单狭缝条纹管作为探测器的成像激光雷达，这种成像机制，决定了作为发射源 的激光器和作为探测器的条纹管需要同时工作在一个很高的频率上。由于扫过视场内所有 目标所需的不同激光条纹光斑数不同，这个频率可能是成像频率的十几倍，几十倍甚至上 百倍。在保证激光单脉冲能量不下降的情况下，激光器发射频率无法大幅提高，制约了整个 雷达系统的最终成像频率。为了解决成像频率的困难，多狭缝条纹管激光雷达被设计和制造出来，实现了激 光器、条纹管和成像的频率统一，并且因此被称为“闪光式”激光成像雷达。但它的缺点和 优点一样显而易见条纹管前端加入的光纤变换器在提升成像频率的同时也在很大程度上 削弱了光透过率，有超过50%的光信号损失在光纤变换器的两端耦合过程中；变换器中光 纤的粗细和数量限制了条纹管探测器的空间分辨能力，它的空间分辨率明显低于条纹管光 电阴极分辨能力；多狭缝条纹管对光电阴极的充分使用也带来了距离分辨率的下降，和单 狭缝相比，它的距离分辨率一般会下降几倍，这个倍率和光电阴极端光纤所排列的行数大 致相同；由于光纤变换器外加于条纹管前端，和单狭缝条纹管相比，体积显得较为庞大。多狭缝通过光纤变换器充分利用了条纹管光电阴极的有效区域，而单狭缝仅仅使 用了其中的一行。单从获得的目标数据量来看，也许两种方式所获得的有效数据点数目相 差不多，但是这些数据点在目标上的分布方式却极为不同。多狭缝中，数据点均匀分布于某 一空间角内，因此会获得目标整体的较为粗糙的像；单狭缝中，数据点对应目标上的一行， 能够得到目标局部的较为精细的像。由此可以看出，充分利用条纹管光电阴极区域尽可能 多地获得目标上有效数据点是提闻频率和提闻分辨能力的关键。无论在光电阴极前加装光纤变换器或者狭缝，都是对目标上信息的限制和过滤， 在去除这两种装置后，有效数据点数量将极大提升。同时，可以预见空间分辨能力提升。然 而，伴随着光纤变换器和狭缝的去除，目标信息的初始位置消失，不可避免地引入了 “时间 空间交叠”。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决目前的条纹管在没有光纤变换器和狭缝的情况下易引 入“时间空间交叠”而导致无法成像的问题，本专利技术提供一种带多个偏转电场的无狭缝成像 条纹管及其成像处理方法。本专利技术的带多个偏转电场的无狭缝成像条纹管，它包括现有条纹管和两对偏转电 压板，所述现有条纹管的一对偏转电压板和所述二对偏转电压板均设置在现有条纹管内 部，三对偏转电压板构成六棱柱的六个侧面，每对偏转电压板平行设置，所述每对偏转电压板I中的一个偏转电压板接驱动电压信号，另一个偏转电压板接电源地。上述条纹管的成像处理方法，它包括如下步骤步骤一所述条纹管沿三个偏转方向获得相同大小的三幅条纹图像，建立与所述条纹图像相同大小的待恢复的空白图像，所述待恢复的空白图像包括多个待恢复点，所述待恢复点的坐标为(X，y)；步骤二 遍历每一个待恢复点，并对所述每一个待恢复点做步骤二一至步骤二四处理，完成条纹管的成像处理；步骤二一以待恢复点的坐标为原点，分别用相同的速度沿所述条纹管的三个偏转方向搜索目标点；步骤二二分别判断搜索的三个目标点是否在相应偏转方向的条纹图像内，若都在，转入步骤二三，若有一个不在，则结束；步骤二三确定所述三个目标点在相应偏转方向的条纹图像中与其坐标相同的坐标点，即在每幅条纹图像中获得一个坐标点，共获得三个坐标点，判断所述三个坐标点的强度值A是否都相等，若相等，则转入步骤二四；若不等，则结束；步骤二四根据所述强度值A和所述目标点到待恢复点的距离值r还原待恢复目标点的强度像和距离像。本专利技术的优点在于，通过改变条纹管中电场偏转方向，多次成像的方法能够消除 “时间空间交叠”，本专利技术在现有的条纹管中增加2对偏转电压板，使本专利技术为带有3个偏转电场的无狭缝的条纹管，本专利技术的结构简单易实现，本专利技术还提供了所述条纹管的成像处理方法，所述方法简单，且成像效果较好。附图说明图1为本专利技术的带多个偏转电场的无狭缝成像条纹管的3对偏转电压板与光电阴极相对位置结构示意图。图2为本专利技术的带多个偏转电场的无狭缝成像条纹管的3对偏转电压板的电气连接示意图。图3为单狭缝条纹管成像示意图。4为狭缝，5为偏转电压板，6为磷屏。图4为单狭缝条纹管成像后的CXD图像出现“时间空间交叠”现象的示意图。■ 表示CXD图像中光电子的到达位置，表示可能是C⑶图像中到达位置相对应的光电子的初始位置，箭头表示光电子在所述单狭缝条纹管的偏转方向。图5为单狭缝条纹管的偏转电压方向围绕条纹管轴心连续转动时，成像后光电子的初始位置与到达位置的示意图。Cl表示CCD图像中光电子的到达位置，■表示可能是 CCD图像中到达位置相对应的光电子的初始位置，箭头表示光电子在所述单狭缝条纹管的偏转方向。图6为具体实施方式一所述的带多个偏转电场的无狭缝成像条纹管的三对偏转电压板中的一对偏转电压板工作时，光电子在CCD所获得的图像。.口表不CCD图像中光电子的到达位置，■表示可能是CCD图像中到达位置相对应的光电子的初始位置，箭头表示光电子在所述单狭缝条纹管的偏转方向。图7为具体实施方 式一所述的带多个偏转电场的无狭缝成像条纹管的一对偏转电压板工作时，光电子在C⑶所获得的图像。.O表示CXD图像中光电子的到达位置，■表示可能是CCD图像中到达位置相对应的光电子的初始位置，箭头表示光电子在所述单狭缝条纹管的偏转方向。图8为具体实施方式一所述的带多个偏转电场的无狭缝成像条纹管的一对偏转电压板工作时，光电子在C⑶所获得的图像。.O表示CXD图像中光电子的到达位置，■表示可能是CCD图像中到达位置相对应的光电子的初始位置，箭头表示光电子在所述单狭缝条纹管的偏转方向。图9为具体实施方式二所述的带多个偏转电场的无狭缝成像条纹管的成像处理方法中建立的待恢复的空白图像。图10为具体实施方式二所述的带多个偏转电场的无狭缝成像条纹管的成像处理方法中沿所述本专利技术的条纹管的一个偏转方向搜索到目标点的示意图。 待恢复目标点， 〇表示搜索到的强度值为A的目标点，V表示搜索的速度，r为所述目标点到待恢复点的距离值，箭头表示偏转方向。图11为具体实施方式二所述的带多个偏转电场的无狭缝成像条纹管的成像处理方法中沿所述本专利技术的条纹管的一个偏转方向搜索到目标点的示意图。 待恢复目标点， 〇表示搜索到的强度值为A的目标点，V表示搜索的速度，r为所述目标点到待恢复点的距离值，箭头表示偏转方向。图12为具体实施方式二所述的带多个偏转电场的无狭缝成像条纹管的成像处理方法中沿所述本专利技术的条纹管的一个偏转方向搜索到目标点的示意图。 待恢复目标点， 〇表示搜索到的强度值为A的目标点，V表示搜索的速度，r为所述目标点到待恢复点的距离值，箭头表示偏转方向。具体实施方式具体实施方式一结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式所述的带多个偏转电场的无狭缝成像条纹管，它包括现有条纹管和两对偏转电压板1，所述现有条纹管的一对偏转电压板I和所述二对偏转电压板I均设置在现有条纹管内部，三对偏转电压板I构成六棱柱的六个侧面，每对偏转电压板I平行设置，所述每对偏转电压板I中的一个偏转电压板I接驱动电压信号，另一个偏转电压本文档来自技高网...
【技术保护点】
带多个偏转电场的无狭缝成像条纹管，其特征在于，它包括现有条纹管和两对偏转电压板(1)，所述现有条纹管的一对偏转电压板(1)和所述二对偏转电压板(1)均设置在现有条纹管内部，三对偏转电压板(1)构成六棱柱的六个侧面，每对偏转电压板(1)平行设置，所述每对偏转电压板(1)中的一个偏转电压板接驱动电压信号，另一个偏转电压板接电源地。
【技术特征摘要】
1.带多个偏转电场的无狭缝成像条纹管，其特征在于，它包括现有条纹管和两对偏转电压板(I)，所述现有条纹管的一对偏转电压板(I)和所述二对偏转电压板(I)均设置在现有条纹管内部，三对偏转电压板(I)构成六棱柱的六个侧面，每对偏转电压板(I)平行设置，所述每对偏转电压板(I)中的一个偏转电压板接驱动电压信号，另一个偏转电压板接电源地。2.根据权利要求1所述的带多个偏转电场的无狭缝成像条纹管的成像处理方法，其特征在于，它包括如下步骤步骤一所述条纹管沿三个偏转方向获得相同大小的三幅条纹图像，建立与所述条纹图像相同大小的待恢复的空白图像，所述待恢复的空白图像包括多个待恢复点，所述待恢复点的坐标为(X，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王骐，魏靖松，孙剑锋，郜键，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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