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第1章 绪论1

1.1 激光成像概念1

1.1.1 激光成像由来1

1.1.2 激光成像特点3

1.1.3 激光成像类型4

1.2 激光成像目标侦察概念6

1.2.1 激光侦察与激光成像6

1.2.2 激光成像目标侦察定义6

1.2.3 激光成像目标侦察特点7

1.3 激光成像目标侦察原理9

1.3.1 激光探测距离方程9

1.3.2 激光成像目标取样12

1.3.3 激光成像侦察信息获取与处理14

参考文献16

第2章 激光的大气与目标调制18

2.1 激光的大气与目标调制概念18

2.2 激光的大气调制特性20

2.2.1 激光的大气吸收特性20

2.2.2 激光的大气散射特性22

2.2.3 激光的大气湍流特性25

2.3 激光的目标调制特性29

2.3.1 激光的目标调制特点及其分析方法29

2.3.2 激光回波能量的调制特性30

2.3.3 激光回波波形的调制特性36

2.4 目标与大气的典型调制38

2.4.1 目标的典型调制38

2.4.2 大气的典型调制42

参考文献43

第3章 激光成像目标侦察系统45

3.1 系统总体组成45

3.2 激光发射系统49

3.3 光学接收和探测系统52

3.3.1 接收光学系统53

3.3.2 主要技术参数55

3.3.3 背景光抑制57

3.4 光电收发校准系统60

3.4.1 阵列收发光路校准60

3.4.2 测距准确性校准62

3.4.3 通道一致性校准65

3.5 位置姿态测量系统68

3.5.1 动态差分GPS定位系统68

3.5.2 INS姿态测量系统69

3.6 典型激光成像目标侦察系统70

3.6.1 系统组成与功能70

3.6.2 主要性能参数72

参考文献72

第4章 侦察信息获取与数据采集74

4.1 目标取样和波束扫描74

4.1.1 发射取样激光光斑特征74

4.1.2 动态波束扫描探测效果75

4.1.3 变分辨率取样的自适应变速扫描78

4.2 激光成像侦察信息获取83

4.2.1 阵列发射光束形成83

4.2.2 激光回波阵列接收探测88

4.2.3 激光回波信号放大处理92

4.2.4 激光回波波形数字化97

4.3 激光成像侦察数据采集100

4.3.1 回波脉冲到达时刻鉴别100

4.3.2 多路回波时延高分辨率测量104

4.3.3 多路回波灰度高分辨率测量111

参考文献113

第5章 侦察数据处理与图像生成115

5.1 侦察数据处理115

5.1.1 文件处理115

5.1.2 数据处理117

5.2 目标距离像与灰度像生成121

5.2.1 图像生成方法122

5.2.2 图像生成流程122

5.3 目标波形像生成125

5.3.1 激光回波波形表示125

5.3.2 基于最小二乘法的目标波形数据提取127

5.3.3 基于EM算法的目标波形数据提取129

5.4 目标层次像生成131

5.4.1 目标层次成像原理131

5.4.2 多次回波数据处理132

5.4.3 目标层次像生成135

参考文献135

第6章 侦察图像特征提取与处理137

6.1 激光图像特征分析137

6.1.1 回波波形宽度特征137

6.1.2 回波能量特征138

6.1.3 波形分布特征139

6.1.4 波形像图像统计特征141

6.2 激光图像特征提取143

6.2.1 基于多尺度的小波变换能量特征提取144

6.2.2 基于模极大值的小波变换波形分布特征提取152

6.3 特征的可分性测度评判156

6.3.1 类别可分性测度157

6.3.2 小波特征评价158

参考文献159

第7章 激光成像侦察目标特征提取161

7.1 目标特征提取原理161

7.1.1 基于回波时延和层次的目标结构特征提取161

7.1.2 基于回波能量的目标物理属性特征提取163

7.1.3 基于回波波形的目标综合特征提取164

7.2 基于回波波形的地面目标特征提取166

7.2.1 地面目标激光回波模型166

7.2.2 地面目标参数分析167

7.3 基于回波波形的空中目标特征提取169

7.3.1 空中目标激光回波表示169

7.3.2 空中目标距离特征提取模型170

7.3.3 空中目标位移特征提取模型173

7.3.4 空中目标姿态特征提取模型176

7.4 目标特征提取用基准回波脉冲180

7.4.1 基准回波脉冲构造原理181

7.4.2 基准回波脉冲构造步骤182

7.4.3 基准回波脉冲特性182

参考文献183

第8章 激光成像侦察目标检测与定位185

8.1 基于距离像的目标检测185

8.1.1 距离像特性分析185

8.1.2 距离分割与分层187

8.1.3 目标拟合与检测189

8.2 基于波形像的遮蔽目标检测191

8.2.1 目标检测原理191

8.2.2 遮蔽目标激光回波模型192

8.2.3 遮蔽目标检测算法194

8.2.4 遮蔽目标特性分析197

8.2.5 实验分析201

8.3 激光成像侦察目标定位207

8.3.1 目标定位原理207

8.3.2 定位误差分析209

参考文献212

第9章 激光成像侦察目标分类识别214

9.1 侦察图像特征变换214

9.2 基于径向基函数神经网络的目标分类识别216

9.2.1 RBFNN分类算法216

9.2.2 分类识别方法217

9.2.3 实验分析218

9.3 基于支持向量机的目标分类识别221

9.3.1 支持向量机分类原理221

9.3.2 分类器设计223

9.3.3 实验分析225

参考文献228

第10章 激光成像目标侦察系统误差分析230

10.1 误差来源分类230

10.2 数据采集误差231

10.3 系统工作误差237

10.4 系统集成误差239

参考文献240