/img/zhengzaibaoming.jpg)
中科院上海光機(jī)所陳衛(wèi)標(biāo)研究員課題組開(kāi)展了基于高速偽隨機(jī)碼調(diào)制和單光子計(jì)數(shù)的激光三維成像雷達(dá)技術(shù)的研究。這一技術(shù)兼顧了低峰值功率和高成像速度兩方面，因而可以在不損失成像速度的情況下完成系統(tǒng)的低功耗化和小型化。
自激光問(wèn)世以來(lái)，激光雷達(dá)技術(shù)迅速發(fā)展，三維成像激光雷達(dá)技術(shù)更是成為發(fā)展的主流。傳統(tǒng)的基于直接探測(cè)模式的三維成像雷達(dá)主要有兩種工作方式：
一是采用高峰值功率的單脈沖激光進(jìn)行飛行時(shí)間測(cè)距，這種方法需要能產(chǎn)生高峰值功率、窄脈寬脈沖激光的激光器，但是激光器研制成本高，難度大，且無(wú)法小型化。
二是采用時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)的方法，這種方法雖然可以在低峰值功率下工作，但需要較長(zhǎng)的凝視時(shí)間來(lái)建立光子隨時(shí)間的分布函數(shù)，因而嚴(yán)重影響成像速度。
圖 課題組部分成員合影
為克服上述方法存在的問(wèn)題，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所的陳衛(wèi)標(biāo)研究員課題組開(kāi)展了基于高速偽隨機(jī)碼調(diào)制和單光子計(jì)數(shù)的激光三維成像雷達(dá)技術(shù)的研究，并完成了室外環(huán)境下的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。相關(guān)研究成果發(fā)表在Chinese Optics Letters 2016年第11期上（Y. F. Zhang, et al., Three-dimensional imaging lidarsystem based on high speed pseudorandom modulation and photon counting）。
圖 基于高速偽隨機(jī)碼調(diào)制和單光子計(jì)數(shù)的三維成像激光雷系統(tǒng)及其成像效果圖。(該系統(tǒng)兼顧了低峰值功率發(fā)射和高成像速度兩方面，并成功獲得了1.2km范圍內(nèi)的目標(biāo)的高分辨率三維圖像。)
基于高速偽隨機(jī)碼調(diào)制和單光子計(jì)數(shù)的激光三維成像雷達(dá)原理如下：
偽隨機(jī)碼具有尖銳的自相關(guān)性和極低的互相關(guān)性，因此通過(guò)相關(guān)運(yùn)算的方法可以將淹沒(méi)在噪聲中的偽隨機(jī)編碼位置提取出來(lái)，通過(guò)計(jì)算發(fā)射脈沖串和收到脈沖串的時(shí)間間隔即可獲得目標(biāo)距離，配合掃描系統(tǒng)則可獲得三維圖像。
這種方法采用低功率編碼發(fā)射和單光子接收的方式，一方面降低了對(duì)激光器峰值功率的要求，另一方面可以通過(guò)單次相關(guān)運(yùn)算獲得距離值，降低凝視時(shí)間。與傳統(tǒng)方式相比，這一技術(shù)兼顧了低峰值功率和高成像速度兩方面，因而可以在不損失成像速度的情況下完成系統(tǒng)的低功耗化和小型化。
該篇論文報(bào)道了與系統(tǒng)相距1.2 km的目標(biāo)的室外成像結(jié)果，獲得了高質(zhì)量的三維圖像。課題組的陳衛(wèi)標(biāo)研究員認(rèn)為，該技術(shù)兼具靈敏度高和成像速率快的優(yōu)勢(shì)，特別適合遠(yuǎn)距離激光三維成像和探測(cè)，具有非常好的發(fā)展?jié)摿Α?/div>
后續(xù)工作旨在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的小型化、低功耗化以及相應(yīng)算法的改進(jìn)，進(jìn)一步提升在高噪聲情況下成像的信噪比。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
免責(zé)聲明
① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品，版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng)，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使
用，并注明"來(lái)源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來(lái)源的作品及圖片，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本媒贊同其觀(guān)點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益，請(qǐng)及時(shí)向本網(wǎng)提出書(shū)面權(quán)利通知，并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細(xì)侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后，將會(huì)依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。
相關(guān)文章網(wǎng)友點(diǎn)評(píng)
0 條相關(guān)評(píng)論
熱門(mén)資訊
精彩導(dǎo)讀
關(guān)注我們
