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基于FPGA的雙目高精度寬波段激光告警系統
DOI:
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作者:
作者單位:

中北大學(xué) 儀器與電子學(xué)院

作者簡(jiǎn)介:

通訊作者:

中圖分類(lèi)號:

TP274

基金項目:

國家自然科學(xué)基金(No.62105302)。


Binocular High Precision Wide Band Laser Warning System Based on FPGA
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    摘要:

    針對傳統二維激光告警系統的光斑中心提取誤差大、角度測量精度差和分辨率低的問(wèn)題,設計了一種基于FPGA和InGaAs焦平面陣列探測器的高精度寬波段激光告警系統,對傳統的otsu(最大類(lèi)間方差法)閾值分割算法進(jìn)行了推導和優(yōu)化,同時(shí),基于改進(jìn)后的算法,通過(guò)FPGA實(shí)現了光斑中心坐標提取以及方位角、俯仰角等參數的計算,并將結果傳輸至上位機實(shí)時(shí)監測;實(shí)驗結果顯示,相較于傳統的閾值分割算法,改進(jìn)后的otsu算法使光斑中心提取精度達到了0.06個(gè)像素,改進(jìn)后的激光告警系統角度測量平均誤差為0.03°,角度分辨率達到0.05°;實(shí)驗表明,雙目高精度寬波段激光告警系統達到了實(shí)際應用的要求,提高了系統測量的角度分辨率和精度,對光電探測和激光告警領(lǐng)域的工作具有一定的意義。

    Abstract:

    Aiming at the problems of large spot center extraction error, poor Angle measurement accuracy and low resolution of traditional two-dimensional laser warning system, a high-precision wide-band laser warning system based on FPGA and InGaAs focal plane array detector is designed, and the traditional otsu(maximum inter-class variance method) threshold segmentation algorithm is derived and optimized. Based on the improved algorithm, the center coordinates of spot are extracted and the parameters such as azimuth Angle and pitch Angle are calculated by FPGA, and the results are transmitted to the top computer for real-time monitoring. The experimental results show that compared with the traditional threshold segmentation algorithm, the improved otsu algorithm makes the spot center extraction accuracy reach 0.06 pixels, the average Angle measurement error of the improved laser alarm system is 0.03°, and the Angle resolution reaches 0.05°. The experimental results show that the binocular high precision and wide band laser warning system meets the requirements of practical application, improves the angular resolution and accuracy of the system measurement, and has certain significance for the work in the field of photoelectric detection and laser warning.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

張卓奇,張瑞,牛家麒,王志斌.基于FPGA的雙目高精度寬波段激光告警系統計算機測量與控制[J].,2024,32(4):279-286.

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歷史
  • 收稿日期:2023-12-04
  • 最后修改日期:2023-12-19
  • 錄用日期:2023-12-22
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2024-04-29
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