“猫眼”目标探测影响因素及仿真分析

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关于猫咪眼睛的研究报告

关于猫咪眼睛的研究报告研究报告：猫咪眼睛的研究引言：眼睛是猫咪身体重要的器官之一，它不仅帮助猫咪观察周围环境，还能传递信息并与人类进行人际互动。

研究猫咪眼睛的结构和功能，可以为我们进一步了解猫咪的行为和健康提供线索。

本研究旨在探索猫咪眼睛的结构、视力和对光线的适应能力。

方法：通过观察和测量不同种类猫咪的眼睛，使用光学显微镜和电子显微镜对其进行显微结构表征，同时进行视力测试以评估不同种类猫咪的视力水平。

此外，进行实验以观察猫咪对光线的适应能力。

结果：1. 猫咪眼睛的结构通过显微镜观察，发现猫咪眼睛包括眼球、巩膜、虹膜、晶状体、视网膜和瞳孔等部分。

其中，视网膜包含了感光细胞，负责接收和传递光线的信息。

猫咪的瞳孔可根据光照强度进行调节，以更好地适应不同的环境。

2. 猫咪的视力通过视力测试，发现猫咪在较暗的环境中具有更好的视力，能够清晰地辨别静止或移动的物体。

此外，猫咪的暗适应能力也很强，能迅速适应从明亮环境到黑暗环境的转变。

3. 猫咪对光线的适应能力实验中，观察到猫咪在强光照下会收缩瞳孔，以减少光线进入眼睛的量。

而在弱光线下，猫咪的瞳孔会放大，以增加光线进入眼睛的量。

这种自适应性让猫咪能够在不同的光照条件下获得最佳视觉效果。

讨论：研究结果显示，猫咪具有良好的适应能力，其眼睛结构和视觉功能与其狩猎和夜间活动的行为特征相适应。

猫咪对于环境中的细微变化很敏感，其眼睛会随着光照强度的变化而作相应调整。

结论：通过对猫咪眼睛的研究，我们得出以下结论：猫咪眼睛包含多个组成部分，如眼球、巩膜、虹膜、晶状体、视网膜和瞳孔等；猫咪具有较好的视力，尤其在较暗环境中；猫咪具有良好的适应能力，其眼睛能自动调节瞳孔大小以适应不同的光照环境。

这些研究结果不仅有助于我们更好地理解和照顾猫咪的眼睛健康，也为我们深入了解猫咪的行为和特征提供了基础。

然而，仍需进一步探索猫咪眼睛的功能和其它可能的影响因素。

基于猫眼效应的窃视目标检测研究

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为了提高窃视设备检测的正确率，提出一种利用激光主被动图像差分的目标检测方法，即在激光在脉冲间隔采集漫反射探测时采集主动照明图像，图像，利用背景差的方法，实现窃视目标检测，流程图如图 3 所示。步骤 1 ：分别获得漫反射图像和激光主动照射图像各一张，按照背景差的思想，将其二者进行差分。理论上得到的差分图应该只含有目标物体，但在实际中，由于多数物体会反射激光，导致真实的图像里包含大量的噪声。步骤 2 ：阈值分割。由步骤 1 得到的图像包含目标物体和一些噪声，将其二值化，通过阈值分割将它们分离开来。由于“猫眼 ” 目标亮度较高，灰度分布比较均匀，同时利用“背景差 ” 所得到的图因此，该步骤可选像不受外界环境的光强的影响，用固定阈值法进行分割。步骤 3 ：噪声抑制。通过步骤 2 得到的图像依然包含大量噪声，此时为了将目标从大量的噪声提取出来，需要进行噪声抑制处理。各种低通滤波可以有效的去除噪声，但同时也会对目标物体产生影，因此，模板的选择显得十分重要。系统使用模板为 3 × 3 的中值滤波进行处理。步骤 4 ：特征提取：由于窃视光学设备的镜头响
eye effect of photoelectric device，this paper establishes a system of active laser reconnaisAbstract： Based on catsance with CCD，and presents an effective algorithm based on background difference method for detecting peeping device． The proposed algorithm acquires one image when the laser power is on and the other image when the laser power is off in the laser pulse interval． According to the echo intensity，space and shape property difference between peeping device and usual object，the target is detected by using the background difference method． The experimental results show that compared to the method with single frame， in a radius of 5m， the system can effectively and quickly detect peeping target from background，and is not influenced by the scene and light． Through the experiments on 20 different scenes，accuracy of proposed method is 95% ，which is much higher than the method with single frame，and the detection time of each frame is in the range of 0． 015 ～ 0． 021 s，meets the demand of realtime，and the correctness and effectiveness of this system is validated． eye effect； laser active reconnaissance； background difference method Keywords： cat-

基于“猫眼效应”的激光主动侦察系统探测距离分析

ｎｉｓｎｅｓｓｅａｓａｃｙｔｍ．
Ｋｅｗｏｄｓ：ｕｓａｅ；ｃｉｅｙｒｐｅｌｒａｔｖｌｓ
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ＡｂｔａｔＩｒｅｏｍｅｔｈｅｄｎｄｓｇｉｇｔｅａｔｅｌｓｒｒｃｎａｓａｃｙｔｍｏｒｃｉａｏａ，ｈｐｓｒｃ：ｎｏｄｒｔｅｅｎｅｓｉｅｉｎｎｈｃｉｅｅｏｎｉｓｎｅｓｓｔｖａｅｆｒｐａｔｌｃｍｂｔｔｅｏ・ｃｅａｉｎｒｎｅｆｒｌｆｔｅｓｓｅｉｄｄｃｄｂｎｌｚｎｅｆｃｓｄｖａｉｎｏｐｉａｈｎｅｉａｙｒｔａｇｏｍｕａｏｈｙｔｍｓｅｕｅｙａａｙｉｇｔｏｕｅｉｔｆｏｔｌｃａｎｌｗｔｃｔＳｅｅｏｈｏｃｈｅｆｃ．ｙｎｍｅｃｉｌａｉｎｗｉＴＡＢ，ｈｅａｉｎｈｐｃｒｅｆｔｅｏｅａｉｎｒｎｅｗｉｈｅｓｉｉｆｆｔＢｕｒａｓｍｕｔｔＭＡＬｅｉｌｏｈｔｅｒｌｔｓｉｕｖｓｏｈｐｒｔａｇｔｔｅｓｎｉｖｔｏｏｏｈｔｙ

基于“猫眼”效应探测隐身飞机的系统构想

ｎｇｅｔｄ．Ａｅｍｅｏｓｐｒｐｓｄ，ｗｈｃｅｅｍｉｅｅｄｔｃｎｈｅｈｌｆｒｃｉｅｙｔｅｐｗｅｅｌｃｅｎｗｔｄｉｏｏｅｈｉｈｄｔｒｎｓｔｅｅｔｇｔｒｓｏｄｏｅｅｖｒｂｏｒｈｉｈ
姜海林，邹继伟，聂劲松（子工程学院光电系，徽合肥２０３）电安３０７
摘要：用隐身飞机光学窗口的“ 眼” 利猫效应，采用激光雷达对其有源精确定位的方法，出了系统给构成及定位流程，计算了背景辐射的影响，结果表明此种影响可不予考虑。介绍了由接收机探测闽值确定发射峰值功率闽值的方法，选定了系统工作参数，结果表明，系统可在３Ｓ内将目标精确定位至２ｍｘ此２ｍ
ｔｅｈｌｆｅｓｉｎｐａ【ｖｕ．Ｔｅｗｏｋｎａａｅｅｓｏａｅａａｅｃｏｅｈｅｒｓｌｓｏｗｓｔａｈｒｓｏｄｏｍｉｓｏｅｌａｅｈｒｉｇｐｍｔｒｆｌｓｒｒｄａｈｓｎ．ＴｅｕｔｈｌｒｒｒｔｈｈａｇｔＣｂｏｔｄｐｅｉｅｙｗｉｎａｓｕｆ２ｍ２ｍｔｔｉｔｎｃｆ８ｋｏ５ｍｔｅｔｒｅａｅｌａｅｒｃｓｌｔｉｑａｅｏｘａｅｄｓａｅｏｍｒ２．ｘ２．ａｎｃｈｒｈ５ｍｔｈｉｔｎｅｏ０ｋｔｅｄｓａｃｆ１ｍ、ＴｅｐｅｉｉｎａｅｔｔｅｏａｏｒｑｕｒｍｅｔｏａｅｂｉｄｎｒｄｓｒｃｏｈｒｃｓｏＣｎｍｅｌｔｎｅｉｅｎｆｌｓｒｌｉｇｏｅｔｕｔｎｈｃｉｎｉｔｗａｄｏｔｃｎｏｏｔａｔｉｃａｔｏｒｐａｗｉｄｗｆｓｅｈａｒｒｆ．ｉｌｌＫｅｒｓＣａｙｆｅｔｙｗｏｄ：ｔｅｅｅｆｃ；Ｌａｅａａ；Ｓｅｌｉｃａｔｓｒｒｄｒｔａｔａｒｒｆｈ

“猫眼效应”在激光主动探测中的实现

维普资讯
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测器发射到目标的光斑面积为：
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对于一般的光学系统，以进一步简化为：０可
光
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所以，猫眼 ” 学系统的焦距越长或离焦量越 “ 光
小，回波发射角越小，光学孔径越大，回波发散角也就
越大。
１３回波功率与目标距离分析．
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孔径Ｄ。
国外从２Ｏ世纪７Ｏ年代初开始研究和发展激光主
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（ｄ为离焦量）
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动侦察技术，在已经用于实战。国内亦已开展对现 “ 眼效应 ” 猫研究，目前尚没有制成相关实战系统的但
报道。本文对 “ 眼效应 ” 猫及其应用做了综述，重点讨论 “ 眼效应 ” 猫的模型和物理解释、要理论以及在主主
分析上式可以说明，Ｄ很小，Ｄ＝当即／时，与ＤＤ的值相差不大，这样被光阑遮挡的光线可以忽略不
维普资讯
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“ 眼效应 ’ 激光主动探测中的实现猫 ’ 在
ＴｅＲｅｌａｉｎｏｃｔｙｆｃｉｈａｅｔｅＤｅｅｔｎｈａｉｔｆａ，ｅｅｅｅｔｎｔｅＬｓｒＡｃｖｔｃｏｚｏｆｉｉ

猫眼效应中离焦量对激光回波发散角的影响

猫眼效应中离焦量对激光回波发散角的影响李会;陈青山;李晓英;刘力双【摘要】平行光束或者激光束在光轴方向上照射焦平面成像系统时会产生猫眼效应,焦平面探测器安装的正交性与离焦量直接影响猫眼回波的光学特性,进而影响基于猫眼效应的探测系统的性能.针对猫眼效应中离焦量与后向反射光束发散角之间关系,利用物理光学进行分析,建立理论模型,对焦距为0.18m的焦平面探测成像系统进行数值计算得到:在离焦量为0.16 mm时,发散角最小(0.019 mrad).搭建实验系统,测试离焦量与猫眼回波发散角,测得离焦量在0.15 mm附近存在最小的发散角为0.025 mrad,与计算结果0.019 mrad基本吻合.研究表明:1)负离焦对发散角的影响大于正离焦;2)猫眼回波发散角基本上随着离焦量绝对值的增加而变大,但是变化曲线并不关于零离焦量点对称,而是在某个正离焦处存在一个最小发散角.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2016(037)001【总页数】5页(P147-151)【关键词】猫眼效应;离焦量;发散角;焦平面【作者】李会;陈青山;李晓英;刘力双【作者单位】北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院,北京100192;北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院,北京100192;北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院,北京100192;北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院,北京100192【正文语种】中文【中图分类】TN249平行光束或者激光束在光轴方向上照射焦平面成像系统时，能够产生按原路返回的准直回光,即所谓“猫眼效应”[1]。

通过探测光电设备的光学窗口能够实现对目标的快速准确定位[2]，根据“猫眼”目标的回波功率大约是背景漫反射功率的102～103倍可实现对“猫眼”目标的探测[3]，因此深入分析“猫眼”目标回波发散角具有很高的研究价值[4]。

对于实际光学系统，由于元件加工误差原因，光敏面不一定正好位于焦平面上[5]，甚至为了特殊需要，人为设置一定的离焦量，而且一般的光学系统由于像差等原因的存在，对于轴外入射光而言也往往存在离焦[6]。

基于“猫眼”效应的激光主动成像探测系统性能分析

ｏｐｒｔｎｒｎｅｉｄｄｃｄａｃｒｉｇｔｅｅｐｅｓｎｏｄｕａｉｎｃｎｒｓａｉ．Ｔｅｓｍｕａｉｎｆｒｓｓｅｐｒｆｏａｉａｇｓｅｕｅｃｏｄｎｏｔｘｒｓｉｆｍｏｌｔｏｔｔｔｈｉｌｔｏｙｔｍ－ｅｏｈｏｏａｒｏｏｅ
成像识别方面受到人们的广泛关注。激光主动成像探测是采用激光光源瞬间照明目标所处空间，同时利用高增益成像器件和距离选通技术对目标成像，使由被观察目标反射回来的辐射脉冲刚好在成像器件的选通工作时间内成像。与被动探测方式相比，具有探测性能对背景特性依赖小，成像清晰、比度对与角分辨力高，能同时获取目图像与距离信息等标突出优势，可提高对小、远、暗、隐蔽威胁目标的成像识别能力。但由于大气通道的影响，激光回波强度将发生严重衰减、光束发散和漂移，致使成像器件的
ＰｅｆｒａｃａｙｉｆＬａｅｔｖｍａｉｇＤｅｅｔｏｒｏｍｎｅＡｎｌｓｓｏｓｒＡｃｉｅＩｇｎｔｃｉｎ
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ＺＨＡＮＧ，ＵＮＸｉＳＨｕａｙｎ．ａ

基于APD的“猫眼”目标主动探测系统信噪比分析

的增大会引起“ 眼”目标回波功率变小，而使ＡＤ探测器信噪比减小；猫眼”目标距离和猫进Ｐ “ 激光发散角的增大同样使 “ 眼”目标回波功率变小，猫降低了ＡＤ探测器的信噪比。这为激光Ｐ主动探测系统的设计和性能评价提供了必要的依据。
ａａｙｅ．ｅｈｆｃｓａｅｓｍｕａｅｈｏｇｕｒａｏｕａｉｎＴｅｒｓｌｅｎｔａｅｔａｈｅｅｔｄｎｌｚｄＴｈｎｔｅｅｆｔｒｉｌｔｄｔｒｕｈｎｍｅｉｌｃｍｐｔｔ．ｈｅｕｔｄｍｏｓｒｔｈｔｔｅｒｆｃｅｅｃｏｓｌｐｗｒｏｏｅｆａ“ｃｔｅｅｔｒｅｗｉｔｎａｅａｈｏａｈｆｉｃｅｓｓｗｉｈｃｎｅｕｎｌｅｕｔｉｈｅｒａｅｏａｙ ” ａｇｔｌａｔｕｔｓｔｅｆｃｌｓｉｎｒａｅｈｃｏｓｑｅｔｒｓｌｎｔｅｄｃｅｓｆｌｅｔｙＳＮＲ．ｈＮＲｏＤｗｌａｓｅｒａｅｗｉｈｎｒａｉｇｏｈｉｔｎｅｏｃｔｅｅｔｒｅｎａｅｉｅｇｎＴｅＳｆＡＰｉｌｏｄｃｅｓｔｔｅｉｃｅｓｎｆｔｅｄｓａｃｆ“ ａｙ ” ａｇｔａｄｌｓｒｄｖｒｅｔｌｈ
ｒｔｄｌｏＰｓｅｔｂｉｈｄｂｎｌｚｎｈｏｓｏｒｅｆＡＤａｄｔｅｒｆｃｅｏｒｏ（ｔｅｅｔｒｅａｉｍｏｅｆＡＤｉｓａｌｅｙａａｙｉｇｔｅｎｉｅｓｎｃｓｏＰｎｈｅｅｔｄｐｗｅｆ“ ：ｙ ” ａｇｔｏｓｌａ

基于“猫眼效应”的激光主动探测技术应用研究

基于“猫眼效应”的激光主动探测技术应用研究都元松;董文锋;罗威;黎波涛【摘要】基于“猫眼效应”的激光主动探测技术,是对无人机光电系统实施强激光干扰较为有效的探测和效果评估方法.基于对光学探测系统参数理论分析,建立了因离焦量而引起的回波发散角及回波功率计算模型.从激光发散角、入射角、反射角等方面研究了激光主动探测技术所受影响因素,为判别干扰是否有效,对激光回波探测功率的影响因素进行细化分析,在仿真条件下计算出激光干扰有效的入射角度范围.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2018(048)007【总页数】6页(P844-849)【关键词】主动探测;“猫眼效应”;回波功率;有效入射角度【作者】都元松;董文锋;罗威;黎波涛【作者单位】空军预警学院,湖北武汉430019;空军预警学院,湖北武汉430019;空军预警学院,湖北武汉430019;空军预警学院,湖北武汉430019【正文语种】中文【中图分类】TN2491 引言近年来,无人机研制成果得到突破性进展,并在几次局部战争中大放异彩。

为应对“全球鹰”无人机对我国沿海等重要军事设施光电侦察,采用强激光干扰是应对“全球鹰”无人机光电侦察的有效手段之一,但对远距离激光干扰效果评估并没有找到较为有效的评估方法。

基于“猫眼效应”的激光主动探测技术能够有效提高激光回波功率,而“全球鹰”无人机探测系统的结构符合“猫眼”系统理论,为此我们认为将“猫眼效应”应用于强激光干扰“全球鹰”无人机光电侦察系统的效果评估,是一种较为有效可行的方式方法。

现有的对“猫眼效应”研究大多从激光发射端、大气衰减、目标探测系统光学孔径以及反射端影响出发。

如文献[1]提出的一种利用激光信号检测设备,在外场测量试验点位的激光信号参数,同时在内场建立光电探测器激光损伤阈值库,最后结合光学观瞄设备的光学系统参数来评估强激光的干扰效果；文献[2]分析了强激光在大气传输中产生的折射、吸收、散射和湍流等线性光学效应,以及热晕、受激拉曼散射和大气击穿等非线性光学效应；文献[3]对激光发散角的影响进行了研究；文献[4]从光学角度分析了猫眼镜头在连续激光主动探测下的正、负离焦等效模型；文献[5]分析了倾斜离轴高斯光束通过猫眼光学系统的回波特性。

入射角对“猫眼”目标特性的影响

第４卷第４期１
２１年４月０１
激光与红外
ＬＥＡＳＲ＆ＩＲＡＲＥＮＦＤ
Ｖｏ．１Ｎ．１４．ｏ４Ａｐｌ０１５７（０１０－４００１０－０８２１）４０３－５
・
光电对抗・
标ＬＣＲＳ和主动探测距离的影响进行了数值模拟，果表明：射角和离焦量的增大会引起结入 “ 眼”目标有效照射面积和回波发散角变小，而引起ＬＣ猫进ＲＳ和激光主动探测距离变小。这为激光主动探测系统的设计和性能评价提供了必要的依据。关键词：猫眼” 应；光雷达截面；射角； “ 效激入离焦量；测距离探
摘
要：激光雷达截面（ＲＳ能够综合表征目激光散射特性，ＬＣ）标在激光主动探测系统论证设
计、探测性能估算中有广泛的应用。从ＬＣＲＳ定义出发，建立了正入射与斜入射条件下离焦 “ 眼” 标的ＬＣ模型，猫目ＲＳ得到了正入射与斜入射条件下离焦“ 猫眼”目的探测距离计算公标式，论了目标ＬＣ讨ＲＳ及主动探测距离随入射角和离焦量变化的规律，对入射角和离焦量对目
（．ｅａｍｎｆｐｉｎｌｔｎｃＥｇｎｅｎ，ｒｎｎｅＥｇｅｒｇＣｌｇ，ｈｉｈａｇ５０３Ｃｉ；１ＤｐｒｅｔｔｓａｄＥｅｒｉｎｉｅｒｇＯｄａｃｎｉｅｎｏｅｅＳｉａｕｎ００，ｈｎｔｏＯｃｃｏｉｎｉｌｊｚ０ａ

“猫眼效应”激光主动探测技术影响因素分析

“猫眼效应”激光主动探测技术影响因素分析都元松;董文锋;罗威;黎波涛【摘要】基于“猫眼效应”激光主动探测技术,是对无人机光电侦察系统实施强激光干扰较为有效的一种干扰手段.根据激光照射“猫眼”目标的回返特性,建立了不同情况下回波强度模型,对典型目标在不同目标反射率、不同激光发射功率、不同激光发散角情况下进行仿真分析.结果表明,仿真结果与理论计算相一致,因此可用于指导未来基于激光主动探测技术的强激光干扰系统设计.【期刊名称】《现代防御技术》【年(卷),期】2018(046)005【总页数】6页(P88-93)【关键词】“猫眼效应”;主动探测;光电侦察;强激光干扰;回返特性;回波强度【作者】都元松;董文锋;罗威;黎波涛【作者单位】空军预警学院,湖北武汉430019;空军预警学院,湖北武汉430019;空军预警学院,湖北武汉430019;空军预警学院,湖北武汉430019【正文语种】中文【中图分类】TN9770 引言近年来基于“猫眼效应”激光主动探测技术，在光电侦察、追踪及光通信等领域引起了广泛重视[1-3]。

由于光电观瞄设备具有一定的反射率，根据光路可逆原理，当其受到一束强激光照射时，能够产生一个相对于其他漫反射目标较强的回波信号[4-6]，尤其是在大的空间范围进行高空远距离目标探测时，光电探测系统的光学回路提供的“猫眼”反射效应，能够大大增强回波强度，这种自身条件是某些目标探测方法不可比拟的。

因此，深入研究因“猫眼效应”产生的回波功率计算公式及其影响因素显得尤为必要[7-8]。

1 激光主动探测技术理论分析由于光电系统内部都具有光学系统结构，其结构类似于猫的眼睛，可实现光的逆向传输[9]，如图1所示。

内部有调制盘和光电探测器、光敏面等光学元件。

光敏面可实现将入射光束按照原路反射回去，可实现对百公里以外的空中目标实施目标探测。

图1 “猫眼效应”光学模型Fig.1 “Cat eye effect” optical model1.1 “猫眼”光学系统回波功率分析分析正入射条件下回波功率受目标光电侦查系统口径大小影响在激光主动探测系统中尤为重要，由于激光自身存在一定的发散角，为此激光经远距离传输后势必会形成一定的区域面积，如图2所示。

猫眼成像原理

猫眼成像原理
猫眼成像原理是基于光的反射和折射定律以及人眼对光的感知机制。

猫眼是一种具有反射镜面的物体，其表面覆盖着许多微小的光反射体，通常是玻璃珠或者金属小球。

当光线照射到猫眼的表面上时，根据反射定律，光线会根据入射角和反射角之间的关系，发生反射。

由于猫眼表面被设计成弧面形状，光线在反射时会集中到一个焦点上。

这导致了猫眼表面看起来明亮闪烁的效果。

另一方面，猫眼的成像效果还与折射定律有关。

当入射光线从空气中进入猫眼表面时，会发生折射，沿着折射定律的规则改变方向。

这使得猫眼内部的光线能够在焦点处汇聚，形成一个明亮的亮点。

人眼对于猫眼成像的感知机制是基于这些明亮的亮点。

当光线经过猫眼反射折射后进入人眼时，会在视网膜上形成一个小亮点。

由于猫眼通常设计成固定的排列方式，人眼在看到连续的猫眼时，会将这些亮点连接起来，形成一条亮线或亮点的效果。

因此，猫眼成像原理利用了光的物理特性以及人眼的视觉感知机制，使得猫眼在夜间或者低光环境下能够产生明亮的反射效果，起到提醒和警示的作用。

“猫眼”目标探测距离方程

武东生１，２，白廷柱，刘秉琦，胡文刚。，周斌。
（１．北京理工大学光电学院，北京１０００８１；
２．军械工程学院电子与光学工程系，河北石家庄０５０００３）摘要：利用矩阵光学方法对探测过程进行了建模，对探测距离方程进行了推广，使方程适用于 “ 猫眼” 光学系统离焦、探测光束斜入射的一般情况，通过室外探测实验对探测距离方程进行了验证。理论分析和数值计算表明：回波方向相对于入射光方向存在微小的回波方向偏差角，但相同条件
下回波发散角要远大于回波方向偏差角，使回波足以形成对探测系统的覆盖；在相同的探测参数条件下，回波功率只与 “ 猫眼” 光学系统焦距和离焦量有关，而与探测光束入射角、 “ 猫眼” 光学系统
ＷｕＤｏｎｇｓｈｅｎｇ。。，ＢａｉＴｉｎｇｚｈｕ，ＬｉｕＢｉｎｇｑｉ２，ＨｕＷｅｎｇａｎｇ。，ＺｈｏｕＢｉｎ２
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ；
２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｎｄＯｐｔｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＯｒｄｎｎｃａｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕｎｇａ０５０００３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒａｎｇｅｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｃａｔ — — ｅｙｅｔａｒｇｅｔｗａｓｅｘｔｅｎｄｅｄｂｙｍｏｄｅｌｉｎｇｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｂａｓｅｄｏｎｍａｔｒｉｘｏｐｔｉｃｓ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｓｉｔｕａｉｏｔｎｈａｔｔｈｅｔｃａｔ－ｅｙｅｏｐｔｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｈａｄｏｕｔ —ｏｆ — ｆｏｃｕｓｒｅｌｅｆｃｉｎｔｇｅｌｅｍｅｎｔｎｄａｈｅｔｄｅｔｅｃｉｏｔｎｂｅａｍｗａｓｏｂｌｉｑｕｅｉｎｃｉｄｅｎｃｅ．Ｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒａｎｇｅｅｑｕａｔｉｏｎｗａｓｖｅｒｉｉｅｆｄｂｙｉｅｆｌｄｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｅｔｈａｔｈｅｔｒｅｉｓｓｍａｌｌｄｒｉｆｔｎｇａｌｅｂｅｔｗｅｅｎｈｅｔｉｎｃｉｄｅｎｃｅｂｅａｍｎｄａｅｃｈｏｂｅａｍａｎｄｈｅｔｅｃｈｏｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅａｎｇｌｅｉｓｍｕｃｈｌａｒｇｅｒｈａｔｎｈｅｔｅｃｈｏｄｒｉｆｔａｎｇｌｅ，ｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｈｅｔｅｃｈｏｂｅａｍｂｅｌａｒｇｅｅｎｏｕｇｈｔｏｃｏｖｅｒｔｈｅｄｅｔｅｃｉｏｔｎｓｙｓｔｅｍ．Ｏｎｃｏｎｉｔｄｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓａｍｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐａｒｍｅａｔｅｒｓ，ｔｈｅｅｃｈｏｐｏｗｅｒｉｓｏｎｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｆｏｃａｌｌｅｎｇｔｈａｎｄｄｅｆｏｃｕｓｉｎｇａｍｏｕｎｔｏｆｈｅｔｃａｔ —ｅｙｅ

猫眼的工作原理

猫眼的工作原理猫眼是一种常见的电子设备，主要用于夜间观察和监测。

它采用了红外线技术，能够在低光环境下提供清晰的图像和视频。

猫眼的工作原理涉及红外传感器、图像处理芯片和显示器等关键组件。

首先，猫眼内部的红外传感器起到了关键作用。

红外传感器能够感知人体和物体散发的红外线，它们发出的红外光束会被物体反射或散射，然后被传感器接收。

红外传感器将接收到的红外信号转化为电信号，并传送给图像处理芯片进行处理。

其次，图像处理芯片对接收到的红外信号进行处理和增强。

它会根据信号的强度和频率，将图像分为不同的像素点，并根据像素点的亮度和颜色信息进行编码。

图像处理芯片还可以对图像进行滤波、降噪和增强等处理，以提高图像的清晰度和可视化效果。

最后，处理后的图像信号会通过显示器显示出来。

猫眼通常配备了液晶显示屏，可以实时显示被观察物体的图像和视频。

显示器通过将图像信号转化为可见光，让人眼能够观察到红外图像的内容。

总结起来，猫眼的工作原理是通过红外传感器感知红外线，图像处理芯片对信号进行处理和增强，最后通过显示器将图像展示出来。

这种工作原理使得猫眼能够在低光环境下提供清晰的夜视图像，为人们的安全和便利提供了重要的帮助。

猫眼的应用十分广泛，例如在家庭安防中，猫眼可以安装在门口或楼道，实时监测陌生人进出；在商业场所，猫眼可以用于监控和防盗；在军事领域，猫眼可以用于夜间侦察和监视等。

随着技术的不断进步，猫眼的性能也在不断提高，使得它在各个领域的应用越来越广泛。

需要注意的是，虽然猫眼在低光环境下能够提供清晰的图像，但其工作原理决定了它对于红外线的依赖。

如果在周围环境中没有红外线的辐射或反射，猫眼的效果可能会受到影响。

此外，猫眼的性能也受到红外传感器、图像处理芯片和显示器等组件的质量和性能限制。

总之，猫眼是一种利用红外线技术提供夜视功能的电子设备。

它的工作原理涉及红外传感器、图像处理芯片和显示器等关键组件，通过感知、处理和显示红外信号，实现在低光环境下观察和监测的功能。

猫眼的工作原理

猫眼的工作原理猫眼是一种常见的电子设备，广泛应用于安防领域。

它通过感知周围环境中的光线变化，实现对目标物体的监测和识别。

下面将详细介绍猫眼的工作原理。

1. 光敏元件猫眼的核心部件是光敏元件，通常采用光敏电阻、光敏二极管或光敏三极管。

这些元件能够根据光线的强弱变化产生电信号。

当有光照射到光敏元件上时，光敏元件的电阻或电流会发生变化。

2. 光源猫眼通常内置有红外LED光源。

当光线较暗时，猫眼会自动开启红外LED光源，通过红外光照亮周围环境。

红外光是人眼无法看到的，因此不会对人造成干扰。

3. 光敏元件与光源的配合当光线较暗时，猫眼会自动开启红外LED光源，照亮周围环境。

光敏元件感知到周围环境中的光线变化，当有人或物体经过时，光线的强度会发生变化。

光敏元件将这一变化转化为电信号，并传输给猫眼的处理器。

4. 信号处理猫眼内部配备了处理器，用于对光敏元件传来的信号进行处理。

处理器会对信号进行放大、滤波、去噪等处理，以确保信号的准确性和可靠性。

5. 目标检测和识别经过信号处理后，猫眼会对目标进行检测和识别。

猫眼可以通过分析信号的强度、变化速度等特征，判断是否有人或物体经过，并将结果反馈给用户。

6. 报警功能当猫眼检测到有人或物体经过时，可以触发报警功能。

猫眼可以通过声音、光线或手机通知等方式进行报警，提醒用户有外来物体进入。

7. 录像功能一些高级猫眼还配备了录像功能。

当有人或物体经过时，猫眼可以自动录制视频，并保存在内部存储器或云端。

用户可以随时回放录像，了解外来物体的动态。

总结：猫眼的工作原理主要是通过光敏元件感知周围环境中的光线变化，结合红外LED光源的照明，实现对目标物体的监测和识别。

经过信号处理后，猫眼可以触发报警功能并录制视频。

猫眼的工作原理使其成为一种有效的安防设备，广泛应用于家庭、办公室、商店等场所。

猫眼的工作原理

猫眼的工作原理猫眼是一种常见的光学设备，它利用特殊的反射原理来实现对光的聚焦和放大，从而实现对远处物体的观察和测量。

猫眼的工作原理可以简单描述为光线的反射和聚焦。

猫眼的主要组成部分包括凸透镜、凹透镜、反射镜和镜筒。

凸透镜和凹透镜分别用于对光线进行折射和聚焦，反射镜用于反射光线，而镜筒则是保护和固定这些光学元件的结构。

当光线进入猫眼时，首先经过凸透镜。

凸透镜的曲率使得光线在通过时发生折射，使光线的传播方向发生改变。

这个过程使得光线聚焦到一个特定的点上，称为焦点。

凸透镜的焦距决定了光线的聚焦程度，从而影响到猫眼的放大倍数和观察距离。

接下来，光线经过反射镜。

反射镜的作用是将光线反射回凸透镜，使得光线再次通过凸透镜进行折射。

这个反射和折射的过程使得光线再次聚焦，从而进一步放大被观察物体。

最后，通过凹透镜，光线再次发生折射，使得光线的传播方向发生改变。

凹透镜的作用是调节观察者的眼睛与猫眼之间的焦距，从而使观察者能够清晰地看到被观察物体。

总结来说，猫眼的工作原理是通过光线的反射和折射来实现对远处物体的观察和放大。

凸透镜和凹透镜用于光线的折射和聚焦，反射镜用于反射光线，而镜筒则是保护和固定这些光学元件的结构。

这种工作原理使得猫眼成为一种常见的光学设备，广泛应用于观察、测量和检测等领域。

当然，上述的工作原理只是对猫眼的基本原理进行了简单的描述。

实际上，猫眼的工作原理还涉及到光的色散、像差等复杂的光学现象。

此外，不同类型的猫眼可能会采用不同的光学设计和材料，从而使得其工作原理有所差异。

因此，在具体应用中，需要根据具体的需求选择适合的猫眼类型和参数。

总之，猫眼的工作原理是通过光线的反射和折射来实现对远处物体的观察和放大。

凸透镜、凹透镜、反射镜和镜筒等光学元件相互配合，使得光线能够聚焦并放大被观察物体。

猫眼作为一种常见的光学设备，具有广泛的应用前景。

猫眼的工作原理

猫眼的工作原理猫眼是一种常见的红外夜视设备，它通过红外辐射来获取周围环境的热能，并将其转化为可见光信号，从而实现在低光或者彻底黑暗的环境中观察和拍摄的功能。

下面将详细介绍猫眼的工作原理。

1. 红外辐射原理猫眼利用物体自身的热能辐射来获取图象。

所有物体都会发出红外辐射，其强度和温度成正比。

猫眼通过红外探测器接收这些红外辐射，并将其转化为电信号。

2. 红外传感器猫眼的核心部件是红外传感器，它通常由红外探测器和信号处理电路组成。

红外探测器是一种能够感知红外辐射的器件，常见的有热电偶、热电堆和焦平面阵列等。

当红外辐射照射到红外探测器上时，探测器会产生微弱的电信号。

3. 信号处理红外传感器将感知到的红外辐射转化为电信号后，需要经过信号处理电路进行放大和滤波。

信号处理电路可以增强红外信号的强度，并滤除其他干扰信号，从而提高图象质量。

4. 图象显示经过信号处理后，猫眼会将电信号转化为可见光信号，并通过显示器显示出来。

显示器可以是液晶显示屏、LED显示屏等。

猫眼可以实时显示周围环境的图象，让用户能够清晰地观察到低光或者黑暗环境中的物体。

5. 其他功能除了基本的观察和拍摄功能外，一些高级的猫眼还具备其他功能，如夜视范围调节、图象增强、视频录制等。

这些功能的实现主要依靠更复杂的电路和算法。

总结：猫眼通过红外辐射原理来实现在低光或者彻底黑暗的环境中观察和拍摄的功能。

它利用红外传感器感知周围物体的红外辐射，并经过信号处理电路转化为可见光信号，最终通过显示器显示出来。

猫眼在家庭、商业和安防等领域有着广泛的应用，为人们提供了更好的观察和保护环境的工具。

猫眼成像原理

猫眼成像原理
猫眼成像原理是一种利用猫眼镜头进行成像的技术，该技术是
基于猫眼的特殊结构和光学原理而设计的。

猫眼成像原理的应用范
围非常广泛，涉及安防监控、医学影像、科研探测等领域。

下面我
们将对猫眼成像原理进行详细介绍。

首先，猫眼是一种具有特殊构造的光学器件，其结构包括凹面
反射镜、透镜和光敏元件。

当外部光线照射到凹面反射镜上时，凹
面反射镜会将光线聚焦到透镜上，透镜再将光线聚焦到光敏元件上，从而形成清晰的成像。

这种结构使得猫眼具有较强的光线聚集能力
和成像清晰度，适用于复杂环境下的成像需求。

其次，猫眼成像原理的核心在于凹面反射镜的作用。

凹面反射
镜能够将光线聚焦到一个点上，从而实现光线的集中成像。

这种成
像方式与普通的透镜成像方式有所不同，其成像效果更为清晰，适
用于远距离成像和光线较弱的环境。

因此，猫眼成像原理在夜视、
远距离监控等领域具有独特的优势。

此外，猫眼成像原理还可以通过调节透镜的焦距来实现成像的
清晰度和放大倍数。

透镜的焦距决定了成像的清晰度，而放大倍数
则决定了成像的放大程度。

通过合理调节透镜的焦距和放大倍数，
可以实现对不同距离和大小目标的精确成像。

总的来说，猫眼成像原理是一种基于猫眼结构和光学原理的成
像技术，具有成像清晰、光线聚集能力强、适用于复杂环境等特点。

在安防监控、医学影像、科研探测等领域有着广泛的应用前景。

随
着科技的不断发展，相信猫眼成像原理将会在更多领域展现出其独
特的优势和价值。

激光主动探测中的“猫眼”目标识别定位算法

激光主动探测中的“猫眼”目标识别定位算法
王湛岩;刘朋;赵志刚;彭孝东
【期刊名称】《电光与控制》
【年(卷),期】2024(31)3
【摘要】激光主动探测是利用光学系统的“猫眼效应”对敌方侦察设备进行探测识别的技术,其核心技术是利用回波精准地找到敌方光学探测器的位置,从而实施对探测器的干扰或其他措施。

构建了激光主动探测中激光传输的基本模型,讨论了大气衰减、离焦量和入射角度等多种条件对激光主动探测的影响;基于激光主动探测的光电回波图像,以实际探测过程中的激光传输特性为基础,创造性地提出了回波功率、目标大小、目标形状3种判据,与传统目标检测算法相结合,实现了对敌探测设备的精确识别定位;通过实例检验,验证了该算法相较于传统算法具有更好的识别能力,且具有较强的通用性和一定的实战应用价值。

【总页数】5页(P53-57)
【作者】王湛岩;刘朋;赵志刚;彭孝东
【作者单位】中国人民解放军63895部队
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.基于猫眼效应的激光主动探测系统探测能力分析
2."猫眼效应"在激光主动探测中的实现
3.激光探测“猫眼”效应目标识别算法
4.“猫眼效应”激光主动探测技术影响因素分析
5.基于“猫眼效应”的激光主动探测技术应用研究
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“猫眼＂效应在激光侦听中的应用研究

“猫眼＂效应在激光侦听中的应用研究刘玉华;李广林【摘要】光电设备或光学瞄准设备的光学窗口对入射激光具有较强的反射特性，该特性被称为”猫眼”效应。

”猫眼”效应具有2个特点：1）能使反射光线沿入射光的方向返回；2）可以获得高质量的反射光。

因此，”猫眼”效应能够很好的解决激光侦听中高质量信号光的获取问题。

本文从理论上分析了”猫眼”效应的产生机理，论述了基于”猫眼”效应的激光侦听技术原理，并对”猫眼”效应应用中的一些问题做了讨论。

%The realization of active laser ce is based the fact that the optical windows of electro-optical equipment have a strong reflect character towards incident laser beam, which is called "cat-eye" effect. The "cat-eye" effect has two characteristics. One is that it can make the reflected light go back alone with the initial light. The other is that it can obtain a high quality reflected light. Therefore, "cat-eye" effect can solve the problem that it can obtain high quality signal light of laser detective. In this paper, we have analyzed the theory of "cat-eye" effect production mechanism, discussed the effect of the laser based on the "cat-eye" effect protected reliably agait tective technology principle, and some problems of the cat-eye effect in application are discussed.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)019【总页数】3页(P129-131)【关键词】激光侦听;“猫眼”效应;声探测;发散角;反射特性【作者】刘玉华;李广林【作者单位】武警工程大学研究生大队,陕西西安710086;武警工程大学通信工程系,陕西西安710086【正文语种】中文【中图分类】TN249激光侦听的基本原理是将激光打在侦听目标周围容易受声压作用产生振动的物体上，然后接收带有信号的反射光，并对信号进行解调达到声音还原。

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董亮，杨智勇
（中国电子科技集团公司光电研究院，天津３０００００）
摘
要：研究了光电成像系统中广泛存在着的“ 猫眼” 效应，针对“ 猫眼” 目标的回反射特性，建立了不同情况下回波强度的数
学模型，并据此模型，借助ＴｒａｃｅＰｒｏ软件对典型目标在不同激光发射距离、不同镜头离焦量、不同入射角度下的“ 猫眼” 效应进行仿真计算分析。结果表明，理论计算和仿真结果一致，因此可以用于指导未来激光主动探测系统设计。关键词： “ 猫眼” 效应；ＴｒａｃｅＰｒｏ仿真；离焦量；入射倾角；探测距离
第３０卷第１期
２０１５年２月
光电技术应用
ＥＬＥＣＴＲＯ．ＯＰＴＩＣＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ
Ｖｏ１．３０．Ｎｏ．１Ｆｅｂｒｕａｒｙ，２０１５
・
测试、试验与仿真・
“ 猫眼＂常比漫反射目标的回波强１０２～１０＂倍，这种现象被称为 “ 猫眼” 效应ｆ５－６１。深入分析 “ 猫眼” 回波功率的计算公式及其影响因素具有很高的研
｛ａｎｃｅ，ｌｅｎｓｆｏｃａｌｓｈｉｔｆａｎｄｉｎｃｉｄｅｎｔａｎｇｅｌｉｓｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｃｃｏｒｄ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃａｔ－ｅｙｅｅｆｆｅｃｔｗｉｄｅｌｙｅｘｉｓｔｉｎｇｉｎｅｌｅｃｔｒｏ — ｏｐｔｉｃａｌｉｍａｇｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｅｔ —
中图分类号：ＴＮ２１５文献标识码：Ａ文章编号：１６７３ — １２５５（２０１５）．Ｏ１００７２．０４
ＩｎｌｆｕｅｎｃｅＥｌｅｍｅｎｔａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣａｔ — ｅｙｅＴａｒｇｅｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｔ－－ｅｙｅｅｆｆｅｃｔ；ＴｒａｃｅＰｒｏｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｄｅ－－ｆｏｃｕｓ；ｉｎｃｉｄｅｎｔａｎｇｅｌ；ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒａｎｇｅ
Ｍｔｈｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ，ＳＯｉｔｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｇｕｉｄｅｌａｓｅｒａｃｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ．
由于 “ 猫眼” 效应在光电侦察、追踪以及光通信等光电设备中发挥的重要作用，因而其应用引起了广泛的重 “ 。由于光电观瞄设备与其他光电设备所用光学镜头的焦平面具有一定的反射率，根据光路可逆原
理，当其受到激光束辐照时能够产生一个相对较强的
ＤＯＮＧＬｉａｎｇ，ＹＡＮＧＺｈｉ－ｙｏｎｇ
（ＡｃａｄｅｍｙｏｆＯｐｔｏ－Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｒｏｕｐＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＯＥＣＥＴＣ），Ｔｉａｎｊｉｎ３０００００，ＣｈｉｎａＪ
ｒｏ－ｒｅｌｆｅｃｔｉｏｎｐｒｏｐｅ￣ｙｏｆａｃａｔ — ｅｙｅｔａｒｇｅｔ，ａｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｃｈｏｗａｖｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｏｄｅｌａｎｄＴｒａｃｅＰｒｏｓｏｔｆｗａｒｅ，ｔｈｅｃａｔ — ｅｙｅｅｆｆｅｃｔｏｆａｔｙｐｉｃａｌｔａｒｇｅｔｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌａｓｅｒｅｍｉｓｓｉｏｎｄｉｓ－