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激光主动成像系统信噪比模型的研究 被引量：25
1
作者 庞春颖 张涛 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期319-324,共6页
根据主动成像系统的成像过程,通过分析目标与背景的辐射特性、大气的后向散射特性、距离选通特性以及激光发射器和接收器的性能,建立了激光主动成像系统的信噪比模型。利用工作波长为0.532μm的固体激光器I、CCD相机以及基于CPLD技术设... 根据主动成像系统的成像过程,通过分析目标与背景的辐射特性、大气的后向散射特性、距离选通特性以及激光发射器和接收器的性能,建立了激光主动成像系统的信噪比模型。利用工作波长为0.532μm的固体激光器I、CCD相机以及基于CPLD技术设计的距离选通同步控制板,进行了距离选通激光主动成像实验。实验结果表明:理论模型与实际图像的信噪比平均误差为2.58 dB,证实了该模型的合理性。 展开更多
关键词 主动成像 信噪比 距离选通 后向散射
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一种改进的激光距离选通成像系统 被引量：21
2
作者 徐效文 郭劲 +2 位作者 于前洋 付有余 周建民 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期3-5,共3页
距离选通技术是克服激光后向散射,提高激光距离选通成像系统信噪比的有效方法。阐述了激光距离选通成像原理,详细分析了距离选通关键技术,指出了传统的距离选通同步控制方案的缺点,提出了一种改进的激光距离选通成像系统,讨论了激光距... 距离选通技术是克服激光后向散射,提高激光距离选通成像系统信噪比的有效方法。阐述了激光距离选通成像原理,详细分析了距离选通关键技术,指出了传统的距离选通同步控制方案的缺点,提出了一种改进的激光距离选通成像系统,讨论了激光距离选通成像系统今后需要重点研究的课题和发展趋势。 展开更多
关键词 距离选通 信噪比 同步控制 激光成像 脉冲激光器 选通摄像机
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双边滤波与引导滤波增强激光三维图像的图像预处理方法 被引量：20
3
作者 李媛淼 孙华燕 郭惠超 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第15期96-102,共7页
基于距离选通的激光成像受激光脉冲能量、距离门门控时间的影响,激光图像对比度偏低,在此基础上进行三维成像的重建效果在整体上存在边缘信息、结构信息严重缺失的问题。因此,提出了一种改善思路,即将引导滤波结合双边滤波的方法应用于... 基于距离选通的激光成像受激光脉冲能量、距离门门控时间的影响,激光图像对比度偏低,在此基础上进行三维成像的重建效果在整体上存在边缘信息、结构信息严重缺失的问题。因此,提出了一种改善思路,即将引导滤波结合双边滤波的方法应用于二维切片的预处理中,在误差范围内改变二维切片的像素信息分布,以获得高质量的三维重建结果。首先,利用引导滤波增强边缘信息,恢复目标内部的结构信息;然后,结合双边滤波弥补在上一步骤中出现的无效点增多的缺陷,稳定图像的均匀度。研究结果表明:采用引导滤波结合双边滤波的二维图像预处理得到的三维重建结果,在保证距离精度的同时,在边缘信息、结构信息的增强,以及图像的均匀度提升等方面具有优势。 展开更多
关键词 图像处理 距离选通 三维成像 双边滤波 引导滤波 距离能量函数
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激光距离选通成像关键技术 被引量：16
4
作者 徐效文 郭劲 +2 位作者 于前洋 付有余 周建民 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期603-605,共3页
距离选通技术是克服激光后向散射、提高激光距离选通成像系统信噪比的有效方法。阐述了激光距离选通成像原理 ,详细分析了距离选通关键技术 ,指出传统的距离选通同步控制系统的缺点 。
关键词 激光照明 激光距离选通成像系统 距离选通技术 距离选通同步控制技术
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主动成像系统距离选通实验方案设计 被引量：10
5
作者 黎全 刘泽金 +2 位作者 舒柏宏 陈金宝 许晓军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期33-36,共4页
距离选通技术是克服大气后向散射,提高主动成像系统信噪比的有效方法。分析了距离选通 的技术要求,分别使用电源调制和机械调制的方法获得了适合用于主动成像系统脉冲光源,并进行了距离选通 实验,机械调制方法适用于大功率连续... 距离选通技术是克服大气后向散射,提高主动成像系统信噪比的有效方法。分析了距离选通 的技术要求,分别使用电源调制和机械调制的方法获得了适合用于主动成像系统脉冲光源,并进行了距离选通 实验,机械调制方法适用于大功率连续半导体激光器。使用氙灯泵浦YAG激光器实现了对675m和1509m 距离目标的主动成像,详细分析了几种方案的利弊并提出了改进方法。 展开更多
关键词 距离选通 后向散射 主动成像 脉冲调制
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激光距离选通成像门宽对图像信噪比影响 被引量：13
6
作者 王锐 《中国光学》 EI CAS CSCD 2015年第6期951-956,共6页
为了解不同激光测距精度下的选通成像信噪比,本文利用外场实验系统对不同门宽条件下的图像信噪比进行了分析。首先,根据激光距离选通成像理论建立作用距离模型,初步确定系统各项参数。在此基础上,构建外场实验系统,并利用实验系统进行... 为了解不同激光测距精度下的选通成像信噪比,本文利用外场实验系统对不同门宽条件下的图像信噪比进行了分析。首先,根据激光距离选通成像理论建立作用距离模型,初步确定系统各项参数。在此基础上,构建外场实验系统,并利用实验系统进行外场实验研究。对不同门宽条件下的图像进行分析对比,获得门宽与图像信噪比关系曲线。实验结果表明:在门宽2μs范围内,图像信噪比≥8,图像质量满足自动识别要求,充分证明了距离选通成像系统对测距精度要求较低,完全满足实际应用需求。 展开更多
关键词 距离选通 门宽 信噪比 激光
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距离选通激光主动成像技术研究进展 被引量：4
7
作者 徐效文 郭劲 +1 位作者 付有余 周建民 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期1-3,共3页
阐述了距离选通原理 ,在此基础上详细地分析了距离选通关键技术 ,介绍了距离选通激光成像系统的最新研究进展 。
关键词 距离选通原理 激光成像 发展趋势 激光照明 工作原理
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基于稀疏采样技术的激光雷达三维成像方法研究 被引量：10
8
作者 吕申龙 时东锋 胡顺星 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期95-101,共7页
为提高基于距离选通的三维成像激光雷达成像效率及实时性,提出了一种由CCD单帧曝光图像反演获取场景三维和强度信息的方法,应用于距离选通激光雷达成像系统。提出的方法利用稀疏采样矩阵对回波信号进行编码,用相关算法对距离进行解码,... 为提高基于距离选通的三维成像激光雷达成像效率及实时性,提出了一种由CCD单帧曝光图像反演获取场景三维和强度信息的方法,应用于距离选通激光雷达成像系统。提出的方法利用稀疏采样矩阵对回波信号进行编码,用相关算法对距离进行解码,用压缩感知技术对信息进行复原。通过模拟仿真与室内成像实验对所提方法进行了研究,结果表明提出的方法能有效降低数据量,提高系统成像效率。 展开更多
关键词 图像处理 三维成像 距离选通 稀疏采样 压缩感知
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水下激光成像系统设计及实验 被引量：7
9
作者 杨述斌 彭复员 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z2期75-78,共4页
针对水下目标探测这一难题,设计了基于距离选通技术的水下激光成像系统并进行了相关实验。从实验结果来看,该系统可有效克服激光后向散射并对水下目标进行成像,对于水下目标探测、识别十分有效。
关键词 水下激光成像 距离选通 后向散射
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大气条件下距离选通激光主动成像技术发展现状 被引量：9
10
作者 郭惠超 孙华燕 范有臣 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2013年第10期25-35,共11页
距离选通激光主动成像技术兼具作用距离远、不依赖环境光照、可抑制大气后向散射、可进行三维成像等优势,是目前国内外研究的热点。介绍了距离选通激光主动成像技术的原理,分析了国内外将该技术用于大气条件下远距离成像监视和三维成像... 距离选通激光主动成像技术兼具作用距离远、不依赖环境光照、可抑制大气后向散射、可进行三维成像等优势,是目前国内外研究的热点。介绍了距离选通激光主动成像技术的原理,分析了国内外将该技术用于大气条件下远距离成像监视和三维成像的典型系统、技术特点和应用等方面具有代表性的研究成果,并对该技术的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 成像系统 距离选通 激光成像 主动照明 三维成像
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改进的距离选通3D成像激光雷达系统 被引量：7
11
作者 吴凡 张勇 +3 位作者 何姜 吴龙 靳辰飞 赵远 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期2388-2392,共5页
非扫描激光雷达是激光雷达的研究热点,但能够获得距离信息的阵列探测器尚不成熟,导致非扫描激光雷达仍处于实验室阶段,限制了非扫描激光雷达的应用。现有的距离选通激光雷达成像速度慢,影响了系统的应用。基于积分型阵列探测器ICCD,设... 非扫描激光雷达是激光雷达的研究热点,但能够获得距离信息的阵列探测器尚不成熟,导致非扫描激光雷达仍处于实验室阶段,限制了非扫描激光雷达的应用。现有的距离选通激光雷达成像速度慢,影响了系统的应用。基于积分型阵列探测器ICCD,设计了一种改进的距离选通3D成像激光雷达系统,实现了非扫描快速3D成像功能,并在理论和实验上对系统的性能进行了研究。实验获得的距离精度与理论结果完全吻合,距离成像精度可达0.1 m。该系统在目标探测与识别、机器人视觉、建筑物快速3D建模等方面具有广泛应用。 展开更多
关键词 成像系统 3D成像 激光雷达 距离选通
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机载激光距离选通成像大气后向散射光强研究 被引量：7
12
作者 寇添 王海晏 +1 位作者 王芳 王领 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期291-297,共7页
结合距离选通技术在机载激光主动成像中的应用,对距离选通模型参数的时序关系进行了分析,得出了大气后向散射范围和单位截面的脉冲前点和后点时刻;给出了大气后向散射光强计算方法,并对机载激光主动成像斜程探测距离进行了修正;利用散... 结合距离选通技术在机载激光主动成像中的应用,对距离选通模型参数的时序关系进行了分析,得出了大气后向散射范围和单位截面的脉冲前点和后点时刻;给出了大气后向散射光强计算方法,并对机载激光主动成像斜程探测距离进行了修正;利用散射截面上点的物像关系,建立了探测成像系统光路图,给出了散射截面反射点与增强电荷耦合器(ICCD)探测器面接收点位置光强的对应关系;通过数字仿真分别得到水平和斜程探测器面光强的变化规律,以及像面上的光强分布情况;搭建了外场实验平台,得到实测结果与仿真结果的数据相对误差基本控制在5%以内,具有很好的符合程度,实测结果验证了所建模型的实效性。 展开更多
关键词 大气光学 激光主动成像 距离选通 大气后向散射 成像系统 光强分布
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激光主动成像系统探测距离的计算与仿真 被引量：6
13
作者 庞春颖 张涛 《电光与控制》 北大核心 2008年第2期70-73,共4页
为了准确计算主动成像系统的工作距离,利用激光照明模型,根据成像过程中影响系统成像质量的因素,建立了激光主动成像系统的信噪比模型。根据相机发现识别目标所需要的信噪比阈值,脉冲激光器I、CCD接收器的性能指标,大气消光系数等参数,... 为了准确计算主动成像系统的工作距离,利用激光照明模型,根据成像过程中影响系统成像质量的因素,建立了激光主动成像系统的信噪比模型。根据相机发现识别目标所需要的信噪比阈值,脉冲激光器I、CCD接收器的性能指标,大气消光系数等参数,推导出激光主动成像系统的工作距离公式。利用工作波长为0.532μm的脉冲Nd∶YAG激光器,CCD相机,以及基于CPLD技术设计的距离选通同步控制板,进行了主动成像实验,并且完成了系统探测距离的计算与仿真。 展开更多
关键词 主动成像 距离选通 信噪比 探测距离
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基于信号子空间谱域约束的激光主动成像散斑噪声去除 被引量：6
14
作者 王灿进 孙涛 +2 位作者 王锐 王挺峰 陈娟 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期217-222,共6页
为有效抑制激光主动成像中的散斑噪声以及减少运算耗时,提出一种基于信号子空间谱域约束的散斑去噪方法。使用同态变换将乘性噪声变为加性噪声,对含噪图像进行奇异值分解并估计信号子空间的维数,根据该维数对含噪图像的协方差矩阵进行... 为有效抑制激光主动成像中的散斑噪声以及减少运算耗时,提出一种基于信号子空间谱域约束的散斑去噪方法。使用同态变换将乘性噪声变为加性噪声,对含噪图像进行奇异值分解并估计信号子空间的维数,根据该维数对含噪图像的协方差矩阵进行特征值分解,利用噪声子空间的特征值估计噪声的方差。根据信号子空间的特征向量计算出滤波估计矩阵,并与含噪图像卷积,做同态逆变换,得到降噪后的图像。为了去除后向散射和背景辐射对实验结果的影响,搭建一套基于距离选通ICCD的激光主动照明系统,采集不同散斑强度的主动照明图像进行实验。结果表明该方法拥有比经典的Lee、Frost和Kuan算法更好的散斑噪声抑制效果,同时运算时间在毫秒量级,满足激光主动成像算法实时性的需求。 展开更多
关键词 图像处理 信号子空间 谱域约束 散斑噪声 距离选通
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激光主动成像系统探测距离方程的研究 被引量：4
15
作者 庞春颖 张涛 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期610-612,共3页
为了计算激光主动成像系统的探测距离,借助于激光照明模型,根据成像过程中影响系统成像质量的因素,推导了激光主动成像系统的探测距离方程。根据相机发现识别目标所需要的信噪比阈值,脉冲激光器I、CCD接收器的性能指标,大气消光系数等参... 为了计算激光主动成像系统的探测距离,借助于激光照明模型,根据成像过程中影响系统成像质量的因素,推导了激光主动成像系统的探测距离方程。根据相机发现识别目标所需要的信噪比阈值,脉冲激光器I、CCD接收器的性能指标,大气消光系数等参数,估计了激光主动成像系统的最大探测距离。利用工作波长为0.532μm的固体激光器,Basler 201b相机,以及基于CPLD技术设计的距离选通同步控制板,进行了主动成像实验,并对系统最大距离方程进行了仿真与验证。 展开更多
关键词 主动成像 距离选通 信噪比 探测距离
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后向散射对激光水下成像的影响研究 被引量：4
16
作者 钟森城 李泽仁 王荣波 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期735-738,共4页
为研究后向散射对水下成像的影响,采用辐射传输理论建立了激光水下成像后向散射理论模型,提出了表征后向散射对目标识别影响程度的水下成像后向散射影响系数,给出了距离选通成像后向散射功率及后向散射影响系数的解析表达式。利用Matla... 为研究后向散射对水下成像的影响,采用辐射传输理论建立了激光水下成像后向散射理论模型,提出了表征后向散射对目标识别影响程度的水下成像后向散射影响系数,给出了距离选通成像后向散射功率及后向散射影响系数的解析表达式。利用Matlab进行了数值模拟分析,得出了水下成像后向散射随探测水深及水衰减系数的变化规律,证明了考虑后向散射对成像质量的影响时,水衰减系数远大于探测水深的影响,说明了非对称因子的取值对成像质量具有较大的影响。 展开更多
关键词 激光水下成像 后向散射 距离选通 HG体积散射函数 MATLAB
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水下激光成像的实验研究 被引量：2
17
作者 昌彦君 彭复员 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2009年第3期19-21,共3页
水下激光成像技术在海洋底质调查和海洋工程等领域有着广阔应用前景,有效地克服后向散射是激光水下成像技术必需解决的关键问题。概述了距离选通技术和原理,介绍了自制激光水下成像系统、船池实验结果,以及通过实验获得的一些认识。
关键词 激光成像 后向散射 距离选通 像增强CCD 延迟发生器
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水下激光成像的图像预处理技术 被引量：3
18
作者 齐平平 陈名松 《微计算机信息》 北大核心 2008年第7期290-292,共3页
激光水下成像技术是一项目前正在发展的先进技术,它集激光技术、通信技术、信号处理与识别和电子技术等于一体,具有广阔的应用前景。水体对光的"吸收"和"散射"效应给水下激光成像带来大量的背景噪声,是水下成像高... 激光水下成像技术是一项目前正在发展的先进技术,它集激光技术、通信技术、信号处理与识别和电子技术等于一体,具有广阔的应用前景。水体对光的"吸收"和"散射"效应给水下激光成像带来大量的背景噪声,是水下成像高噪声和低对比度的主要成因。距离选通成像技术是提高激光距离选通成像系统信噪比的有效方法,可以在一定程度上克服大量后向散射的影响,但成像质量仍然不好。为了进一步改善成像效果,就需要利用数字图像处理技术对水下成像进行后续加工。水下图像处理结果的好坏直接影响到特征提取和目标识别的成败。直方图均衡化、对比度增强、平滑滤波、图像锐化等都是有效的数字图像预处理方法,并且实验结果表明上述方法都是有效可行的。 展开更多
关键词 水下激光成像 距离选通 直方图均衡化 平滑滤波 图像锐化
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流动卫星激光测距系统的距离选通实现方法 被引量：1
19
作者 朱建春 李欣 朱威 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期137-147,共11页
现有流动卫星激光测距系统的距离选通模块因硬件架构问题,有稳定性不高、可靠性不强等不足。由于和固定站的设备互不兼容,因此需要研制新的距离选通模块,在兼顾高集成度的同时提升运行稳定性。在基于距离选通与后向散射规避的实现原理... 现有流动卫星激光测距系统的距离选通模块因硬件架构问题,有稳定性不高、可靠性不强等不足。由于和固定站的设备互不兼容,因此需要研制新的距离选通模块,在兼顾高集成度的同时提升运行稳定性。在基于距离选通与后向散射规避的实现原理基础上,依靠ARM、FPGA嵌入式双核心架构设计全新的距离选通模块。采用人卫激光测距卫星lageos1、ajisai和地球同步卫星compassi3的星历进行距离门参数拟合等测试。经测试,该距离门控模块参数拟合误差小于0.01%,在2kHz重复频率下单次预期回波时刻计算时间约为34.365μs,平均后向散射规避点火频率损失率低于1%,在2kHz重复频率下距离门分辨率优于5ns,高频率门控信号输出平稳,并且能够满足20kHz以上的重复频率应用需求,符合预期结果,具有实际应用价值。 展开更多
关键词 距离选通 激光测距 多项式拟合 高重复频率 流动观测
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基于抛物线包络反演的距离选通三维成像方法 被引量：1
20
作者 孙磊 金东东 +2 位作者 纪春恒 裴崇雷 安鸿波 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1868-1873,共6页
距离选通三维成像技术在三维测绘、远距离侦查、导航、水下目标探测等应用领域具有重要意义。介绍了距离选通超分辨率三维成像技术目前的发展现状和常用的三维反演算法。在此基础上研究了基于抛物线包络的距离选通三维成像方法。在实际... 距离选通三维成像技术在三维测绘、远距离侦查、导航、水下目标探测等应用领域具有重要意义。介绍了距离选通超分辨率三维成像技术目前的发展现状和常用的三维反演算法。在此基础上研究了基于抛物线包络的距离选通三维成像方法。在实际测距精度、三维成像景深、实时性和系统实现的难易程度等方面,与目前常用的三角形和梯形能量相关算法进行了对比分析和实验验证。实验结果表明:基于抛物线包络的三维反演算法降低了系统硬件指标要求,提高了实际测距精度,同时实现了大景深实时三维成像的要求,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 距离选通 三维成像 超分辨率 抛物线包络
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