鱼眼成像型激光告警系统光斑中心亚像元定位方法

作     者：董红军 周中亮 王龙 

作者机构：军械工程学院光学与电子工程系河北石家庄050003 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2011年第38卷第9期

页      面：233-239页

核心收录：

学科分类：11[军事学] 080904[工学-电磁场与微波技术] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 110503[军事学-军事通信学] 0810[工学-信息与通信工程] 1105[军事学-军队指挥学] 1104[军事学-战术学] 082601[工学-武器系统与运用工程] 081105[工学-导航、制导与控制] 0826[工学-兵器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国防预研项目资助课题 

主　　题：成像系统 光斑定位 激光告警 亚像元 填充率 误差函数 

摘      要：光斑中心精确定位是成像型激光告警系统威胁激光准确定向的基础。分析了鱼眼成像型激光告警系统成像光斑特点,针对CMOS传感器像元非完全填充结构和大入射角区域光斑能量分布非对称造成定位误差大的问题,基于光斑高斯分布特征,提出将二维高斯分布函数积分分解为两个坐标方向一维积分的乘积,利用误差函数级数近似光斑灰度高斯积分,通过能量响应最大像元和次大像元的灰度比求解光斑中心坐标的细分算法,最后通过实验对比研究了新方法的定位性能。结果表明,本方法受像元非完全填充和镜头非对称像差的影响较小,近轴区域和入射角大于60°的轴外区域定位精度分别达到1/80和1/70 pixel,最大误差小于1/30 pixel。本方法计算相对简单、定位精度较高,且对不同位置光斑定位精度稳定,能够满足大视场激光告警装备的指标要求。