拉曼激光雷达探测低对流层大气二氧化碳分布 被引量：12

1

作者 于海利 胡顺星 +6 位作者 吴晓庆 曹开法 孟祥谦 苑克娥 黄见 邵石生 徐之海 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期13-18,共6页

介绍了中国科学院安徽光学精密机械研究所研制成功的我国第一台测量低对流层大气CO2时空分布的拉曼激光雷达系统,选用波长355nm的紫外激光作为光源,利用光子计数卡双通道采集大气中N2和CO2的拉曼后向散射信号。详细分析了拉曼激光雷达... 介绍了中国科学院安徽光学精密机械研究所研制成功的我国第一台测量低对流层大气CO2时空分布的拉曼激光雷达系统,选用波长355nm的紫外激光作为光源,利用光子计数卡双通道采集大气中N2和CO2的拉曼后向散射信号。详细分析了拉曼激光雷达系统的定标方法,提出采用Li7500型H2O/CO2分析仪与拉曼激光雷达系统进行对比与标定,结果显示激光雷达与CO2分析仪数据变化趋势一致性较好,激光雷达具有很高的探测灵敏度与准确性,通过线性拟合水平方向标定误差小于0.2%,垂直方向小于1.4%。由标定关系反演出大气中CO2的时空分布,给出了合肥西郊低对流层大气CO2水平方向0～2.0km与垂直方向0～2.5km分布的典型测量结果。 展开更多

关键词 大气光学 拉曼激光雷达 CO2分布廓线 系统标定 低对流层

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一种三维激光雷达系统标定方法 被引量：10

2

作者 李树青 邢鑫龙 林靖宇 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期182-187,共6页

为了解决无人化叉车在运行中对物料的尺寸及距离的高精度测量要求,设计了一个基于二维激光雷达和步进电机云台的长臂三维激光雷达系统,并重点研究了此系统的参数标定方法。针对现有标定方法存在忽略了激光中心和旋转轴中心的安装误差,... 为了解决无人化叉车在运行中对物料的尺寸及距离的高精度测量要求,设计了一个基于二维激光雷达和步进电机云台的长臂三维激光雷达系统,并重点研究了此系统的参数标定方法。针对现有标定方法存在忽略了激光中心和旋转轴中心的安装误差,特定点选取易造成较大标定误差等问题,通过建立激光雷达系统的数学模型,分析其内在联系,使用解耦合的方法分离待标定参数,并使用直线拟合的方法和双拟合平面重合的方法来标定未知系统参数。通过室内标定实验和叉车搭载测量实验进行验证,结果表明,标定参数准确可靠,测量误差不超过3%,满足无人化叉车作业的要求。 展开更多

关键词 激光雷达 系统标定 无人化作业 高精度测量

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三维点云与可见光图像融合方法及可视化 被引量：4

3

作者 张佳 唐义 +2 位作者 卞子煜 孙天宇 钟凯杰 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第6期406-412,共7页

鉴于三维点云缺少颜色信息和光学图像缺少空间信息,提出一种基于激光雷达与相机自动标定的融合方法,融合后的数据兼有点云的空间信息和光学图像的颜色纹理信息.首先利用平面标定板对激光雷达和光学相机进行分步式自动标定,其次通过共线... 鉴于三维点云缺少颜色信息和光学图像缺少空间信息,提出一种基于激光雷达与相机自动标定的融合方法,融合后的数据兼有点云的空间信息和光学图像的颜色纹理信息.首先利用平面标定板对激光雷达和光学相机进行分步式自动标定,其次通过共线方程建立坐标关系,将光学图像的颜色纹理信息赋予点云进行融合并进行可视化.实验结果表明:所提方法在提高自动化程度的同时也在一定程度上提高了融合精度;与基于人工匹配的标定融合方法相比,所提方法的精度提升了 51.7%;与基于梯形棋盘格标定板的标定融合方法相比,所提方法的精度提升了 36.4%.从多角度观测可视化结果,所提方法都能从颜色和空间效果方面更好地还原真实场景. 展开更多

关键词 激光雷达 光学相机 系统标定 点云与光学图像融合

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一种基于星载被动遥感的海洋激光雷达标定方法

4

作者 张景豪 尚卫东 +7 位作者 沈振民 杨颂 李同 叶小敏 梁琨 程亮 周国清 郑永超 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2024年第3期131-136,共6页

海洋激光雷达具有强穿水、高垂向分辨、全天时观测等技术特点,在海洋剖面测量上极具应用潜力,而海洋激光雷达的准确测量离不开系统常数的准确标定。针对这一现实需求,文章提出了一种基于星载被动遥感的海洋激光雷达系统常数新型标定方... 海洋激光雷达具有强穿水、高垂向分辨、全天时观测等技术特点,在海洋剖面测量上极具应用潜力,而海洋激光雷达的准确测量离不开系统常数的准确标定。针对这一现实需求,文章提出了一种基于星载被动遥感的海洋激光雷达系统常数新型标定方法。该方法基于海洋主被动光学遥感联合模型,通过利用星载被动遥感获取的海面遥感反射率数据,可在全球范围内实现对海洋激光雷达系统常数实时高效标定。基于自研机载海洋激光雷达与在轨Aqua-MODIS数据,在广西北部湾海域对该标定方法开展航飞试验验证,试验结果表明该方法准确有效,利用标定航线完成对激光雷达系统常数标定后,在检验航线中海洋激光雷达实测值与理论值的误差均值为13.7%。 展开更多

关键词 海洋光学 激光雷达 卫星遥感 系统标定

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Mars-LiDAR系统误差分析及安置角误差飞行检校 被引量：3

5

作者 胡国军 朱精果 刘汝卿 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期316-322,共7页

机载激光雷达系统是集激光扫描仪、全球定位系统和惯性导航系统等于一体的多传感器集成系统。机载激光雷达的检校和标定是保证激光点云定位精度的关键环节,其中扫描系统安置角误差是影响定位精度的主要因素之一。首先介绍了国产中远程... 机载激光雷达系统是集激光扫描仪、全球定位系统和惯性导航系统等于一体的多传感器集成系统。机载激光雷达的检校和标定是保证激光点云定位精度的关键环节,其中扫描系统安置角误差是影响定位精度的主要因素之一。首先介绍了国产中远程机载激光雷达Mars-LiDAR系统,然后基于误差传播定律对系统误差进行了分析。研究了系统安置角误差的飞行检校方法,采用外场定标的方法将安置角进行动态分离,并通过飞行试验完成了系统安置角误差的动态检校,对Mars-LiDAR系统在3000m、4000m飞行高度获取的点云进行了定位精度分析和校正,验证了Mars-LiDAR系统安置角误差检校方法的实用性。 展开更多

关键词 机载激光雷达系统 系统误差 安置角误差 三维点云 误差检校

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一种水平探测荧光激光雷达系统常数标定方法 被引量：3

6

作者 张寅超 马扬程 +5 位作者 陈思颖 陈和 郭磐 檀望舒 李道明 杨显 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第18期166-174,共9页

水平探测荧光激光雷达是观测大气有机气溶胶的有效工具,系统常数的标定是利用荧光回波信号反演有机气溶胶浓度的关键。提出了一种基于荧光-米回波信号强度比的水平探测荧光激光雷达系统常数标定方法。该方法利用水平探测的荧光-米回波... 水平探测荧光激光雷达是观测大气有机气溶胶的有效工具,系统常数的标定是利用荧光回波信号反演有机气溶胶浓度的关键。提出了一种基于荧光-米回波信号强度比的水平探测荧光激光雷达系统常数标定方法。该方法利用水平探测的荧光-米回波强度比和粒子计数器定点测量的气溶胶浓度数据来获得激光雷达的系统常数,进而减小系统几何因子的影响。在仿真计算中,将所提方法与传统标定方法进行对比,验证了所提方法的精度与稳定性。最后,利用一台水平近场探测的荧光-米散射双通道激光雷达进行实际标定实验,验证了所提方法的可行性和有效性。结果表明,所提方法可以较好地减小几何因子对标定精度的影响,并具有更好的稳定性。 展开更多

关键词 遥感 荧光激光雷达 水平探测 系统常数标定 荧光-米信号比

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基于粒子群算法的地面移动测量平台系统标定方法研究 被引量：2

7

作者 张婕 龙川 +1 位作者 殷飞 杨元 《城市勘测》 2015年第1期97-100,118,共5页

基于激光扫描仪的地面移动测量技术是近几年刚刚发展起来的新型测绘技术,该技术集成激光扫描仪、INS(GNSS+IMU)、DMI、相机等传感器,可以快速获取大面积的高精度点云与影像数据。本文研究了系统的标定方法,在已有数学模型的基础上,采用... 基于激光扫描仪的地面移动测量技术是近几年刚刚发展起来的新型测绘技术,该技术集成激光扫描仪、INS(GNSS+IMU)、DMI、相机等传感器,可以快速获取大面积的高精度点云与影像数据。本文研究了系统的标定方法,在已有数学模型的基础上,采用粒子群算法对标定计算过程进行优化,简化了计算机算法实现,增强了方法的鲁棒性,全局收敛性好。通过实验,系统误差达到10 cm左右,证明该方法的有效性。 展开更多

关键词 地面移动测量系统 lidar POS 系统标定 粒子群算法

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光子探测器响应DTC[n_r(r)]校准方法及应用

8

作者 顾江 鲁宏 《常熟理工学院学报》 2006年第2期112-115,共4页

介绍了光子计数器的结构、工作原理并对其进行了响应校准。讨论了光子计数器在小型米散射激光雷达信号探测系统中的应用。

关键词 光子计数器 信号探测系统 光子探测器响应 校准

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车载LiDAR扫描系统安置误差角检校 被引量：14

9

作者 田祥瑞 徐立军 +2 位作者 徐腾 李小路 张勤拓 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期3292-3297,共6页

车载激光雷达系统是集激光扫描仪(LS)、全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)等于一体的多传感器集成系统。激光雷达系统多传感器的时空对准是实现数据融合及高精度三维测量的保障,其中扫描系统安置误差角是影响激光测量点定位精度的... 车载激光雷达系统是集激光扫描仪(LS)、全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)等于一体的多传感器集成系统。激光雷达系统多传感器的时空对准是实现数据融合及高精度三维测量的保障,其中扫描系统安置误差角是影响激光测量点定位精度的主要因素之一。首先分析了车载激光雷达系统中的相关坐标系及坐标系之间的空间转换关系,提出了一种以带有竖直边沿的竖直墙面作为检校场,对LiDAR扫描系统与惯性导航系统之间的安置误差角进行检校的方法。通过构建的车载LiDAR系统安置误差角的检校对所提出的检校方法进行了实验验证。 展开更多

关键词 系统检校 车载lidar 坐标转换 安置误差角

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基于海洋激光雷达的近海表层叶绿素a浓度测量初步测试 被引量：5

10

作者 张锋 郭金家 +1 位作者 李志刚 栾晓宁 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第5期117-124,共8页

基于532nm脉冲激光器,搭建了船载三通道海洋激光雷达系统。利用该系统对叶绿素a浓度进行了测量,将所得到的测量结果与商业化叶绿素荧光计的测量结果进行了对比,结果显示,二者的相关系数高达0.84,即表现出良好的线性相关性。为了测试和... 基于532nm脉冲激光器,搭建了船载三通道海洋激光雷达系统。利用该系统对叶绿素a浓度进行了测量,将所得到的测量结果与商业化叶绿素荧光计的测量结果进行了对比,结果显示,二者的相关系数高达0.84,即表现出良好的线性相关性。为了测试和评估该系统对表层海水叶绿素a浓度的探测性能,开展了初步现场走航实验,并获取了走航路径上表层海水的叶绿素a浓度的分布状况。结果表明,基于激光雷达探测数据反演的表层海水的叶绿素a浓度与商业化叶绿素荧光计同步探测得到的表层海水的叶绿素a浓度的相关系数可达0.69。 展开更多

关键词 测量 海洋船载激光雷达 叶绿素A浓度 室内定标 走航实验

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小视场高重频激光雷达光机系统设计、装调及性能测试

11

作者 李路 谢晨波 +3 位作者 邢昆明 王邦新 赵明 程亮亮 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期219-227,共9页

为了后期研制星载高重频激光雷达提供数据校正及仿真,设计研制了一套小视场高重频激光雷达验证系统。对该激光雷达进行详细的光机系统结构设计,利用Zemax软件模拟发射、接收与后继单元光路图。精确计算出出射光束发散角为0.106 mrad,设... 为了后期研制星载高重频激光雷达提供数据校正及仿真,设计研制了一套小视场高重频激光雷达验证系统。对该激光雷达进行详细的光机系统结构设计,利用Zemax软件模拟发射、接收与后继单元光路图。精确计算出出射光束发散角为0.106 mrad,设计新型的光束转向结构确保正入射到扩束器中。在0.4 mm小孔光阑下,接收单元视场角0.25 mrad,在系统焦平面上的小孔光阑偏心不得超过29μm,选择高精度三维调整结构对小孔光阑精确定位。整机结构设计采用模块化设计方法,以方形框架为基准,不同单元模块安装在其不同位置,高度集成在尺寸为390 mm×390 mm×550 mm以内。对发射单元进行装校,并检测出发散角为0.11 mrad,与仿真结果相比,相对误差为4.1%;对接收与后继单元进行装校,采用平行光管出射的平行光正入射到接收望远镜,获得系统焦点精确位置,完成高精度的装校。通过对系统增益比进行标定实验,得到系统增益比为1.15,并对系统进行探测实验,探测结果:系统在夜晚气溶胶探测距离可达22 km,退偏振比可达10 km。在白天探测距离可达10 km,退偏振比可达6 km,并与太阳光度计比较,光学厚度相对误差为7.1%。整机性能满足设计要求,为后期做飞行实验打好基础。 展开更多

关键词 小视场高重频激光雷达 光机系统设计 装校 性能测试

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