[发明专利]主动扫描探测隐蔽光电目标的教学演示系统及演示方法

权利要求书

1.一种主动扫描探测隐蔽光电目标的教学演示系统，其特征在于，包括：3D基座、数据采集卡、电源、中空反射镜、CCD探测器、上位机、模拟隐蔽光电目标，所述3D基座上设置有X轴步进电机、Y轴步进电机、激光器、X方向振镜以及Y轴方向振镜；

所述上位机，与所述数据采集卡和CCD探测器连接，用于向所述数据采集卡发送电机转动参数，接收所述CCD探测器发送的反射激光回波图像并进行分析；

所述数据采集卡，与所述上位机、X轴步进电机以及Y轴步进电机连接，用于接收所述上位机的电机转动参数并进行模数转换后发送给所述X轴步进电机和Y轴步进电机；

所述X轴步进电机，与所述采集卡以及X轴方向振镜连接，用于根据所述采集卡发送的电机转动参数进行X轴方向的转动；

所述Y轴步进电机，与所述采集卡以及Y轴方向振镜连接，用于根据所述采集卡发送的电机转动参数进行Y轴方向的转动；

所述激光器，与所述X轴方向步进电机正对设置，用于通过激光器发射端口向所述模拟光电目标发射激光；

所述中空反射镜，设置在所述激光器发射端口的前端，并与所述激光传输方向呈45°角设置，用于反射所述模拟光电目标的反射激光回波；

所述CCD探测器，与所述上位机通讯连接，设置在所述激光器上方，与所述激光器垂直放置，用于接收所述模拟光电目标通过所述中空反射镜反射回来的激光回波图像，并将所述激光回波图像传送到所述上位机；

所述X轴方向振镜，与所述X轴方向步进电机连接，用于在X轴方向步进电机的控制下按照所述电机转动参数进行转动，并将所述激光器发射的激光折射到Y轴方向振镜上；

所述Y轴方向振镜，与所述Y轴方向步进电机连接，用于在Y轴方向步进电机的控制下按照所述电机转动参数进行转动，并将所述X轴折射的激光折射到所述模拟光电目标上；

所述模拟光电目标，用于在所述激光器发射的激光的作用下产生反射激光回波；

所述电源，用于为所述X轴步进电机和Y轴步进电机提供电压。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述X轴步进电机与Y轴步进电机垂直设置在所述3D基座上，所述X轴步进电机与Y轴步进电机的转轴前端均设置为45°角的斜面，并将所述X轴方向振镜设置在所述X轴步进电机的斜面上，将所述Y轴方向振镜设置在Y轴步进电机的斜面上。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中空反射镜具体包括：空心部分和平面部分，所述空心部分用于使所述激光器发射的激光直接照射在所述X轴方向振镜上，所述平面部分用于将所述模拟光电目标的反射激光回波向上折转90°后照射在所述CCD探测器上。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述采集卡与所述上位机之间通过串口进行通信。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上位机具体用于：

通过人机交互界面调整所述步进电机的转动参数，所述转动参数包括：角度、角速度和方向；

接收所述CCD探测器发送激光回波图像，并将所述激光回波图像转为灰度图像后放入二维矩阵，将矩阵各元素值与事先设定的阈值进行对比；

当所述特定个数矩阵各元素值高于阈值时，所述上位机发出告警信息。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述CCD探测器的采集激光回波图像的频率与X轴步进电机及Y轴步进电机的转动频率相同。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述X轴方向振镜与Y轴方向振镜的振镜片选择与所述激光器波长对应的高反射率玻璃镜片。