激光自发明以来,其自身优点是其它光源无法比拟的。利用激光主动成像技术,去探测远处或暗处的目标已经被广泛地应用到许多领域中,如海港码头、森林防火、边防安全、交通监控等等。激光主动成像系统一般包括激光照明器、三维云台及镜头控制系统、CCD成像系统三个部分。雾天条件下,介质对激光具有很强的吸收和散射作用,因此,选择合适的激光波长可以减小雾气对激光的作用,选用与激光波长相适应的CCD探测器,可进一步提高对雾中目标的成像质量。本文首先对大气的物理特性进行介绍,并对雾天情况下,造成图像不清晰的原因进行了分析。并对CCD的接收功率进行了模拟计算,推导了系统分辨率和镜头分辨率之间的变换公式,对CCD的视场角进行了计算,针对一定功率的激光照明器,分别模拟了CCD探测器在不同能见度、不同距离时可接收的最小功率,并总结了探测器的选取原则。对变焦镜头利用Zemax软件进行了仿真设计,分析变焦镜头的光学特性,作为镜头选配的参考。本文分析了半导体激光光束变换的基本原理,并对激光照明系统的各部分进行了分析和设计。基于RS232-RS485转码器的工作原理,利用单片机实现了云台的三维转动以及聚焦镜头的变焦、放大和光圈的实时控制。利用图像采集卡实现对视频信号的实时采集,分析了在雾天条件下提高系统成像效果的方法。采用C语言编写控制软件,实现了对上述系统的整体控制。实验过程对激光波长和功率稳定性进行测试分析。根据已有实验设备,由CCD响应度、激光输出功率、镜头透过率等参数计算出激光照明器的最大传输距离。首先,在夜间条件下利用激光照明器对远距离暗处目标进行观察,估测在一定激光功率下可探测的目标距离,通过有无激光照明的测试结果对比,可知激光主动照明有效提高了探测距离和分辨率。其次在夜间条件下,在室内利用烟雾机模拟雾天情况,通过改变激光照明器光斑及成像镜头放大倍数,对雾气后面的目标进行探测。通过上述实验,所得结果充分说明该激光主动成像系统在一定距离范围内有很好的夜视和雾天成像效果。