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基于SPAD阵列探测的空中运动目标识别方法
被引量：
2
1
作者
潘
庆
愉
王超
+1 位作者
王大鹏
朱义君
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期127-135,共9页
采用单光子雪崩二极管(SPAD)组成的接收阵列,可有效提升接收端的灵敏度,这对于远距离探测成像具有重要应用价值。因成像时间受限,SPAD阵列对于空中移动目标探测的成像结果存在分辨率低、特征信息少、背景干扰噪声多等问题。针对阵列弱...
采用单光子雪崩二极管(SPAD)组成的接收阵列,可有效提升接收端的灵敏度,这对于远距离探测成像具有重要应用价值。因成像时间受限,SPAD阵列对于空中移动目标探测的成像结果存在分辨率低、特征信息少、背景干扰噪声多等问题。针对阵列弱成像条件下的目标快速识别问题,通过分析不同空中移动目标的结构运动与位移之间的角度变化特点,提出一种基于SPAD阵列探测的空中运动目标识别方法。该方法有效解决了跟踪探测实时性要求与目标识别准确性之间的矛盾,可以在没有先验信息的条件下完成跟踪和识别任务。为进一步说明基于光流特征的分析方法的优势,以旋翼型无人机、固定翼型无人机以及飞鸟等大小、形状类似的低空飞行目标为例,通过对不同的光流角度分布进行统计分析,在近似离散点的成像条件下实现了以上3类目标的有效识别分类。
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关键词
测量
SPAD阵列
聚类
光流特征
识别
原文传递
基于大规模阵列单光子雪崩二极管探测应用的编码方式研究
2
作者
潘
庆
愉
王超
+2 位作者
任嘉伟
王大鹏
朱义君
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第19期125-133,共9页
单光子雪崩二极管(SPAD)阵列探测器常被用作空间远距离目标的测距和三维成像。为快速获取光子数据,SPAD阵列探测系统一般选用高重复频率的探测体制。目前,主要采用随机序列对脉冲进行编码的方法来抑制高重复频率引起的距离模糊效应。为...
单光子雪崩二极管(SPAD)阵列探测器常被用作空间远距离目标的测距和三维成像。为快速获取光子数据,SPAD阵列探测系统一般选用高重复频率的探测体制。目前,主要采用随机序列对脉冲进行编码的方法来抑制高重复频率引起的距离模糊效应。为了在接收端对阵列像素实现有效区分,而且各周期内的编码波形不相互串扰,需要数量庞大且可保持相互正交的随机编码序列。本文提出了使用混沌序列对SPAD阵列进行编码的思路,并通过分析Lyapunov指数的值域变化,提出了复合型Logistic序列的优化编码方案。为确保阵元间的互扰不会影响最终的探测效果,提出了峰值旁瓣差(PSLD)的概念,并对阵列间互相关积累的影响进行了定量分析。依据峰值旁瓣差对生成的混沌序列进行了筛选,以保证其能够满足所需阵列规模的抗互扰要求。最后给出了具体的编码流程。
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关键词
探测器
单光子探测阵列
混沌序列
峰值旁瓣差
级联编码
原文传递
题名
基于SPAD阵列探测的空中运动目标识别方法
被引量：
2
1
作者
潘
庆
愉
王超
王大鹏
朱义君
机构
战略支援部队信息工程大学
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期127-135,共9页
基金
国家自然科学基金(61901524)。
文摘
采用单光子雪崩二极管(SPAD)组成的接收阵列,可有效提升接收端的灵敏度,这对于远距离探测成像具有重要应用价值。因成像时间受限,SPAD阵列对于空中移动目标探测的成像结果存在分辨率低、特征信息少、背景干扰噪声多等问题。针对阵列弱成像条件下的目标快速识别问题,通过分析不同空中移动目标的结构运动与位移之间的角度变化特点,提出一种基于SPAD阵列探测的空中运动目标识别方法。该方法有效解决了跟踪探测实时性要求与目标识别准确性之间的矛盾,可以在没有先验信息的条件下完成跟踪和识别任务。为进一步说明基于光流特征的分析方法的优势,以旋翼型无人机、固定翼型无人机以及飞鸟等大小、形状类似的低空飞行目标为例,通过对不同的光流角度分布进行统计分析,在近似离散点的成像条件下实现了以上3类目标的有效识别分类。
关键词
测量
SPAD阵列
聚类
光流特征
识别
Keywords
measurement
SPAD array
clustering
optical flow characteristics
detection
分类号
O436 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
基于大规模阵列单光子雪崩二极管探测应用的编码方式研究
2
作者
潘
庆
愉
王超
任嘉伟
王大鹏
朱义君
机构
战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院
出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第19期125-133,共9页
基金
国家自然科学基金(62071489,61901524)
国家重点研发计划(2018YFB1801963)。
文摘
单光子雪崩二极管(SPAD)阵列探测器常被用作空间远距离目标的测距和三维成像。为快速获取光子数据,SPAD阵列探测系统一般选用高重复频率的探测体制。目前,主要采用随机序列对脉冲进行编码的方法来抑制高重复频率引起的距离模糊效应。为了在接收端对阵列像素实现有效区分,而且各周期内的编码波形不相互串扰,需要数量庞大且可保持相互正交的随机编码序列。本文提出了使用混沌序列对SPAD阵列进行编码的思路,并通过分析Lyapunov指数的值域变化,提出了复合型Logistic序列的优化编码方案。为确保阵元间的互扰不会影响最终的探测效果,提出了峰值旁瓣差(PSLD)的概念,并对阵列间互相关积累的影响进行了定量分析。依据峰值旁瓣差对生成的混沌序列进行了筛选,以保证其能够满足所需阵列规模的抗互扰要求。最后给出了具体的编码流程。
关键词
探测器
单光子探测阵列
混沌序列
峰值旁瓣差
级联编码
Keywords
detectors
SPAD array
chaotic sequence
peak side-lobe difference
cascaded coding
分类号
O436 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于SPAD阵列探测的空中运动目标识别方法
潘
庆
愉
王超
王大鹏
朱义君
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
原文传递
2
基于大规模阵列单光子雪崩二极管探测应用的编码方式研究
潘
庆
愉
王超
任嘉伟
王大鹏
朱义君
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
原文传递
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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