基于匹配滤波的Gm-APD激光雷达三维重构算法研究 被引量：11

1

作者 马乐 陆威 +3 位作者 姜鹏 刘迪 王鹏辉 孙剑峰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期141-148,共8页

Geiger mode Avalanche Photo Diode(Gm-APD)激光成像雷达三维重构常用的峰值法对于异常峰会提取到错误的目标位置,阈值选取整数会造成重构三维像信噪比不高及目标缺失等。针对此问题,提出了基于加权一阶类高斯匹配滤波算法,通过对脉冲... Geiger mode Avalanche Photo Diode(Gm-APD)激光成像雷达三维重构常用的峰值法对于异常峰会提取到错误的目标位置,阈值选取整数会造成重构三维像信噪比不高及目标缺失等。针对此问题,提出了基于加权一阶类高斯匹配滤波算法,通过对脉冲回波触发频数直方图的拟合归一化得到权重窗口平滑直方图再次选取峰值位置进行重构。应用基于Poisson分布的Gm-APD触发模型理论推导得到该算法的探测率及虚警率表达式并与峰值法对比,理论结果为使用基于加权一阶类高斯匹配滤波算法提取到目标的概率更高,通过Monte Carlo仿真验证了理论推导结果。最后使用两种算法对真实实验数据进行三维重构,主观及客观对比其重构得到的三维距离像,基于加权一阶类高斯匹配滤波算法在复原效果上较峰值法有了明显提升。结果表明,基于加权一阶类高斯匹配滤波算法在处理低信噪比、实时三维重构等方面具有良好的实际应用前景。 展开更多

关键词 gm-apd 激光成像雷达 三维重构

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基于FPGA的远距离单光子精细化时间数字转换电路

2

作者 谢达 王春阳 +2 位作者 袁凯 卫旭阳 刘雪莲 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期247-257,共11页

针对星载GM-APD单光子测距系统难以兼顾宽量程高精度测量问题,文中设计了一种基于等效脉冲粗精两级的精细化时间数字转换电路(Time-to-Digital Converter,TDC)。该TDC首先基于分段式计数原理,设计了粗精两级的计数架构,保证了TDC宽量程... 针对星载GM-APD单光子测距系统难以兼顾宽量程高精度测量问题,文中设计了一种基于等效脉冲粗精两级的精细化时间数字转换电路(Time-to-Digital Converter,TDC)。该TDC首先基于分段式计数原理,设计了粗精两级的计数架构,保证了TDC宽量程测量;其次,针对精计数单元,采用时钟等相差相移π/N,生成等效高频脉冲时钟,将精计数单元的计时精度提升N倍;再次采用多计数器双沿间隔计数方法,将精计数单元计时精度进一步提升至2N倍;最后通过模拟仿真与实验验证对文中设计的TDC进行远距离单光子测距性能测试。仿真与实验结果表明:文中面向远距离单光子测距设计的精细化时间数字转换电路在参考时钟为50 MHz时,计时分辨率为416.67 ps,计时量程达1.31 ms。对室内10 m处目标进行100次测距重复实验,测距误差为5.62 cm,对室外参考距离为2616.5 m处目标进行测距实验,测距的方差为0.0017 m,由此可见,基于文中等效脉冲粗精两级精细化时间数字转换电路的单光子测距系统可以实现远距离目标的高精度、宽量程测量。 展开更多

关键词 单光子 激光测距 时间数字转换 等效脉冲 gm-apd

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大气湍流对盖革光子探测测距精度影响的研究 被引量：5

3

作者 罗韩君 欧阳征标 +2 位作者 刘强 卢振利 卢华兰 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期605-610,共6页

回波光子到达时间的随机性限制了盖革光子测距系统的测距精度,大气湍流加剧了这种随机性,降低系统测距精度。根据回波光子探测的调制泊松概率模型,分析了距离门内各探测时隙的概率分布,利用回波光子可识别区域内探测时隙的归一化概率,... 回波光子到达时间的随机性限制了盖革光子测距系统的测距精度,大气湍流加剧了这种随机性,降低系统测距精度。根据回波光子探测的调制泊松概率模型,分析了距离门内各探测时隙的概率分布,利用回波光子可识别区域内探测时隙的归一化概率,建立了存在大气湍流影响时测距精度的理论模型,研究了大气湍流对测距精度的影响。理论分析结果表明,大气湍流降低系统探测概率和测距精度,当回波强度为1,湍流参数为2.5时,与无大气湍流影响情况相比,系统距离精度和准确度下降达4.2 cm和14 cm,且湍流越强,目标探测概率越低,虚警率越高,距离精度和准确度越低。 展开更多

关键词 测距精度 大气湍流 盖革模式探测器 探测时隙

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高灵敏度的光子偏振激光雷达系统 被引量：3

4

作者 赵远 张子静 +3 位作者 马昆 徐璐 吕华 苏建忠 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期1-6,共6页

在空间目标探测中,由于远距离、小目标的特点,回波信号十分微弱,传统的激光雷达不能很好地探测如此微弱的信号。而且现在空间目标探测不仅需要距离信息,还希望获得目标的强度、偏振等更加多维的信息。提出了基于Gm-APD单光子灵敏度探测... 在空间目标探测中,由于远距离、小目标的特点,回波信号十分微弱,传统的激光雷达不能很好地探测如此微弱的信号。而且现在空间目标探测不仅需要距离信息,还希望获得目标的强度、偏振等更加多维的信息。提出了基于Gm-APD单光子灵敏度探测器的四路光子偏振探测系统,以GmAPD探测器的泊松概率响应模型为基础,推导了回波微弱信号的强度解算公式,通过四路的强度解算出回波信号的偏振信息,在实验室搭建了四路Gm-APD光子偏振探测系统的原理样机,并介绍了四路Gm-APD光子斯托克斯参量的探测实验。在平均每个脉冲回波能量为7.78×10-19 J的情况下,获得3.95%的线偏振误差和5.84%的椭圆偏振误差的探测结果。 展开更多

关键词 gm—apd 光子计数 偏振 激光雷达 微弱信号

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基于双高斯方差优化的Gm-APD三维距离像预处理方法研究 被引量：2

5

作者 马乐 陆威 +3 位作者 姜鹏 孙剑峰(指导) 周鑫 刘迪 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第S02期131-136,共6页

Geiger mode Avalanche Photo Diode(Gm-APD)激光成像雷达三维重构算法的目标检测率、目标还原度等受预处理影响较大,不适当的预处理会导致目标缺失,信噪比降低。预处理通常使用高斯函数或双高斯函数进行卷积,滤波函数中不合适的方差同... Geiger mode Avalanche Photo Diode(Gm-APD)激光成像雷达三维重构算法的目标检测率、目标还原度等受预处理影响较大,不适当的预处理会导致目标缺失,信噪比降低。预处理通常使用高斯函数或双高斯函数进行卷积,滤波函数中不合适的方差同样会导致目标复原度变低。针对此问题,分析双高斯函数预处理方差组合对探测概率的影响,同时通过Monte Carlo仿真,分析固定激光能量下,固定帧数、不同背景噪声的最佳方差组合变化。拟合得到不同背景噪声水平下的最佳方差模型。最后使用真实实验进行验证,方差模型求得的最佳方差组合可达到实际90%以上最佳目标还原度。该模型对于实际信号处理具有理论指导作用。 展开更多

关键词 gm-apd 激光成像雷达 双高斯预处理

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GM-APD激光雷达距离像邻域KDE重构 被引量：2

6

作者 刘迪 孙剑峰(指导) +4 位作者 姜鹏 高尚 周鑫 王鹏辉 王骐 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期355-360,共6页

对盖革模式APD激光雷达系统的距离像重构算法进行了研究,设计了一种基于像素邻域核密度估计的重构算法。从系统原理出发,结合探测概率模型研究了距离像重构算法的理论基础。根据系统特点提出了一种基于像素邻域核密度估计的改进算法,并... 对盖革模式APD激光雷达系统的距离像重构算法进行了研究,设计了一种基于像素邻域核密度估计的重构算法。从系统原理出发,结合探测概率模型研究了距离像重构算法的理论基础。根据系统特点提出了一种基于像素邻域核密度估计的改进算法,并对其原理进行了分析。通过仿真数据对直方图算法和邻域核密度估计算法进行了验证,以距离重构准确率曲线进行了定量评价对比,并进一步将算法应用到真实盖革模式APD激光雷达数据中进行了距离像重构实验。实验结果表明,在低帧数时,基于像素邻域统计核密度估计的重构算法可有效提高距离像重构的效果。 展开更多

关键词 距离像重构 激光雷达 gm-apd 像素邻域 核密度估计

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Gm-APD焦平面阵列的距离重构与三维成像实验 被引量：2

7

作者 高冬阳 陈宗镁 +3 位作者 陈寰 史庆杰 夏团结 陈龙江 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期88-99,共12页

系统梳理了基于单元盖格雪崩光电二极管的多类距离重构方法的原理与特点,分析了适用于面阵盖格雪崩光电二极管的距离重构方法。采用激光细光束二维扫描发射覆盖探测视场和面阵盖格雪崩光电二极管焦平面阵列器件探测接收目标回波的方式,... 系统梳理了基于单元盖格雪崩光电二极管的多类距离重构方法的原理与特点,分析了适用于面阵盖格雪崩光电二极管的距离重构方法。采用激光细光束二维扫描发射覆盖探测视场和面阵盖格雪崩光电二极管焦平面阵列器件探测接收目标回波的方式,搭建了激光三维成像实验装置。采用不同距离重构方法对激光回波点云原始数据进行目标距离信息提取,以信号与背景计数的比值定量评估目标距离重构结果的差异。实验比对结果表明,空间相关处理后的信号与背景计数比值由0.5提升至6.67,提升效果明显。激光三维成像实验结果对比发现,在100 Hz成像帧频下仅有空间相关方法能重构出目标三维轮廓,验证了空间相关重构方法的优势和有效性,支撑了基于盖格雪崩光电二极管焦平面阵列高帧频远距激光三维成像技术工程应用。 展开更多

关键词 激光雷达 光子计数 三维成像 盖格雪崩光电二极管 焦平面阵列

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白天激光漫反射测距中微弱信号检测的单开门多触发方法 被引量：1

8

作者 赵鹏 张艳 石乾乾 《飞行器测控学报》 CSCD 2017年第6期442-449,共8页

白天激光漫反射测距因存在强背景噪声,导致微弱回波信号的检测十分困难,严重限制了激光漫反射测距的广泛应用。因此,提出了采用单开门多触发方法解决白天激光漫反射测距的微弱信号检测难题。首先,介绍了一种GM-APD(Gcigcr-Modc Avalanch... 白天激光漫反射测距因存在强背景噪声,导致微弱回波信号的检测十分困难,严重限制了激光漫反射测距的广泛应用。因此,提出了采用单开门多触发方法解决白天激光漫反射测距的微弱信号检测难题。首先,介绍了一种GM-APD(Gcigcr-Modc Avalanche PhotoDiodc,盖革模式雪崩光电二极管)多触发概率分布函数的快速求解方法。接着,取激光漫反射测距系统典型参数,理论分析了多触发情况下的回波信号检测概率,分析结果表明单开门多触发方法可提高激光漫反射测距在白天情况下的回波信号检测概率。同时,通过对触发次数限制的优选,可以增加有效检测比,减少白天观测条件下回波信号的提取代价。最终,通过系统仿真验证了理论分析结果的正确性。因此,单开门多触发方法是解决白天激光漫反射测距微弱信号检测的可行途径之一。 展开更多

关键词 漫反射测距 微弱信号检测 gm-apd 单开门多触发

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盖革模式APD激光测距误差理论研究 被引量：2

9

作者 汶宇龙 苟忠莹 《测绘技术装备》 2019年第3期15-19,共5页

盖革模式雪崩光电二极管(Gm-APD)是一种单光子探测器,相对线性APD响应度更高,将其应用于激光测距产品中,可实现更远距离目标测量。本文首先基于激光雷达方程、Poisson触发模型研究目标距离、噪声强度、目标处于选通门位置对峰值法及质... 盖革模式雪崩光电二极管(Gm-APD)是一种单光子探测器,相对线性APD响应度更高,将其应用于激光测距产品中,可实现更远距离目标测量。本文首先基于激光雷达方程、Poisson触发模型研究目标距离、噪声强度、目标处于选通门位置对峰值法及质心法的测距误差影响,分析结果表明,峰值法受到Gm-APD时间精度的影响,质心法对远距离测距误差较小;随后介绍基于Poisson模型反推回波波形实现距离误差的校正方法;最后进行基于MonteCarlo方法进行距离校正仿真实验,结果表明,矫正方法可将米级的测距误差降低到分米甚至厘米级的测距误差。下一步将进行实际目标距离矫正。 展开更多

关键词 gm-apd 测距误差 Poisson模型 距离校正

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最小方差无偏估计方法提高Gm-APD啁啾调制光子雷达的测距精度

10

作者 张子静 任洪林 +2 位作者 吴龙 张宇 赵远 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1125-1128,共4页

啁啾调制光子雷达由于探测器Gm-APD的死时间限制了采样频率和调制带宽的提高,FFT进行信号处理时存在着固有的频域采样间隔,使得测距精度的提高受到很大限制。按照啁啾光子雷达接收机的信号处理过程对回波信号进行了推导,获得了系统回波... 啁啾调制光子雷达由于探测器Gm-APD的死时间限制了采样频率和调制带宽的提高,FFT进行信号处理时存在着固有的频域采样间隔,使得测距精度的提高受到很大限制。按照啁啾光子雷达接收机的信号处理过程对回波信号进行了推导,获得了系统回波中频信号的解析表达式,并采用最小方差无偏估计的方法对中频频谱进行处理,最后对该方法进行了仿真,并用仿真结果与质心估计中频后处理方法的仿真结果进行了比较。最大测距误差可由4.3 m降低到0.4 m,表明最小方差无偏估计的中频处理方法可以有效提高Gm-APD啁啾光子雷达的测距精度。 展开更多

关键词 测距精度 gm-apd 最小方差无偏估计法 啁啾调制

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32×32面阵InGaAs Gm-APD激光主动成像实验 被引量：27

11

作者 孙剑峰 姜鹏 +4 位作者 张秀川 周鑫 付宏明 高新江 王骐 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期82-86,共5页

近十年来,由于盖革模式APD焦平面探测器在探测灵敏度、空间分辨率和距离分辨率等方面的优势,使得面阵APD激光主动成像技术成为国际上的研究热点。考虑到大气传输特性,InGaAs材料或者HgCdTe材料的面阵APD探测器成为研制首选。在国内自研I... 近十年来,由于盖革模式APD焦平面探测器在探测灵敏度、空间分辨率和距离分辨率等方面的优势,使得面阵APD激光主动成像技术成为国际上的研究热点。考虑到大气传输特性,InGaAs材料或者HgCdTe材料的面阵APD探测器成为研制首选。在国内自研InGaAs材料的32×32像元Gm-APD基础上,搭建了一套1570nm激光主动成像实验平台,在成像帧频1kHz、单脉冲能量2mJ条件下,获得了外场3.9km目标的轮廓像,在720m处能获得目标的清晰表面结构距离像。通过该外场实验,证实了国内自研的面阵Gm-APD探测器性能良好,能够演示外场激光主动成像功能。实验结果表明,1570nm面阵APD激光成像雷达成像性能良好,能够实现远距离目标遥感探测,为未来实际应用奠定了良好的研究基础。 展开更多

关键词 激光成像雷达 面阵gm-apd INGAAS

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基于盖格-雪崩光电二极管的光子计数成像 被引量：20

12

作者 何伟基 司马博羽 +2 位作者 程耀进 成伟 陈钱 《光学精密工程》 CSCD 北大核心 2012年第8期1831-1837,共7页

考虑用传统的成像技术检测光生电荷信号时易受模数转换噪声干扰,本文提出了一种基于单光子灵敏雪崩光电二极管(GM-APD)的光子计数成像方法。该方法以单光子灵敏GM-APD作为探测单元,以全数字化方式实现微弱光学信号的有效检测。建立了GM-... 考虑用传统的成像技术检测光生电荷信号时易受模数转换噪声干扰,本文提出了一种基于单光子灵敏雪崩光电二极管(GM-APD)的光子计数成像方法。该方法以单光子灵敏GM-APD作为探测单元,以全数字化方式实现微弱光学信号的有效检测。建立了GM-APD光子流响应模型,利用马尔科夫更新过程分析了光子探测盲区对GM-APD瞬态响应的影响,得到了GM-APD输出的数字脉冲频率与光子流密度之间的关联表达式。搭建了二维扫描成像实验验证装置,通过实验得到了不同密度光子流条件下的光子计数图像。采用标准化互信息量分析得到,在光子流密度为3.0×104count/s的条件下,该实验装置仍然可以实现可视成像;当光子流密度达到2.7×105 count/s时,标准化互信息量大于0.5;实现了在低光子流密度时采用光子计数方式对目标物体的有效成像。 展开更多

关键词 单光子雪崩二极管 光子计数成像 马尔科夫更新 标准互信息量

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基于盖革APD阵列的光子计数三维成像 被引量：12

13

作者 葛鹏 郭静菁 +3 位作者 陈丛 尚震 樊彦恩 盛磊 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期308-315,共8页

基于盖革APD阵列的激光主动探测系统具有较高的灵敏度、空间分辨率和测距精度,在遥感探测、目标识别等领域具有广泛的应用前景。受探测模式、噪声等因素影响,盖革APD阵列需要大量累积光子探测来实现高精度成像。针对该问题,基于目前国... 基于盖革APD阵列的激光主动探测系统具有较高的灵敏度、空间分辨率和测距精度,在遥感探测、目标识别等领域具有广泛的应用前景。受探测模式、噪声等因素影响,盖革APD阵列需要大量累积光子探测来实现高精度成像。针对该问题,基于目前国内规模最大的InGaAs盖革APD阵列,搭建了1 064 nm激光探测实验装置,对室外600 m外目标进行了成像。通过分析光子计数物理过程,建立了目标反射率与距离的极大似然估计。结合自然图像稀疏的先验知识,采用正则化图像重构方法,改善了累积光子数较少情况下的成像精度。通过对比,验证了正则化图像重构方法能够抑制光子数涨落引起的参数估计偏差,提升了成像质量。 展开更多

关键词 激光三维成像 盖革apd阵列 极大似然估计 正则化方法

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四Gm-APD探测器提高激光雷达探测性能的研究 被引量：6

14

作者 徐璐 张勇 +4 位作者 张宇 杨旭 杨成华 王强 赵远 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期2583-2587,共5页

提出了一种四Gm-APD单次探测的激光雷达系统,该系统采用2×2的光纤阵列同时接收回波脉冲,利用四通道实时比对得到目标的距离信息。计算了该系统探测概率、虚警概率和测距精度,并与传统单Gm-APD四次累积探测激光雷达系统进行相互比... 提出了一种四Gm-APD单次探测的激光雷达系统,该系统采用2×2的光纤阵列同时接收回波脉冲,利用四通道实时比对得到目标的距离信息。计算了该系统探测概率、虚警概率和测距精度,并与传统单Gm-APD四次累积探测激光雷达系统进行相互比较。结果表明,四Gm-APD激光雷达系统不仅能够使探测速度提高到4倍,其探测性能也都明显优于单Gm-APD四次累积探测的激光雷达。探测概率从60.6%提高到了91.6%,虚警概率从1.9%下降到了0.2%,测距精度从1.771 m提高到了0.440 m。最后,分别对两个系统进行了64×64像素的距离像仿真,仿真结果验证了该方法的正确性。 展开更多

关键词 gm-apd激光雷达 光子计数 探测概率 虚警概率 测距精度

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盖革APD激光雷达高空间分辨率三维重构方法研究

15

作者 金长江 董光焰 +3 位作者 李忠旺 冯谦 孙剑峰 宋欠欠 《现代电子技术》 北大核心 2024年第15期8-13,共6页

盖革模式阵列APD激光雷达由于像元数的限制导致重构的三维距离像分辨率低,严重限制了对场景信息的感知识别能力。为此,提出一种基于改进图像引导的盖革模式阵列APD激光雷达超分辨三维图像重构算法。主要研究基于配准后的盖革APD低分辨... 盖革模式阵列APD激光雷达由于像元数的限制导致重构的三维距离像分辨率低,严重限制了对场景信息的感知识别能力。为此,提出一种基于改进图像引导的盖革模式阵列APD激光雷达超分辨三维图像重构算法。主要研究基于配准后的盖革APD低分辨距离图像、增强电荷耦合器件(ICCD)相机高分辨强度图像和马尔科夫随机场模型,建立具有距离保真项和正则化项约束的全局能量函数,最终对优化模型的最优化求解实现高分辨强度图像对低分辨距离图像的超分辨引导重构。实验结果表明,相较于现有算法,文中算法在提升重构三维图像分辨率的同时,也使图像的边缘更加锐利。该研究对于盖革模式阵列APD激光雷达的目标探测、识别和跟踪具有重要意义。 展开更多

关键词 盖革apd激光雷达 三维距离像 ICCD成像 引导成像 超分辨重构 马尔科夫随机场模型

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GM-APD阵列高精度像素读出电路设计 被引量：5

16

作者 赵佳姮 赵毅强 +2 位作者 叶茂 夏显召 周国清 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期138-145,共8页

提出并设计了一种适用于激光3D成像的盖革模式雪崩光电二极管(Geiger-mode avalanche photodiode,GM-APD)阵列像素读出电路。基于飞行时间(time-of-flight,TOF)原理,像素读出电路主要由两部分组成:有源淬火电路(active quenching circui... 提出并设计了一种适用于激光3D成像的盖革模式雪崩光电二极管(Geiger-mode avalanche photodiode,GM-APD)阵列像素读出电路。基于飞行时间(time-of-flight,TOF)原理,像素读出电路主要由两部分组成:有源淬火电路(active quenching circuit,AQC)和时间数字转换器(time-to-digital converter,TDC)。所采用的TDC是粗细结合的两段式计数方式,成功实现了时钟频率和时间分辨率间的折中。基于内插技术,由粗计数的线性反馈移位寄存器和细计数的延时线型TDC共同实现了高达18-bit的动态范围。同时两者的时钟频率分别降低至250 MHz和500 MHz,分别是常规设计频率的1/20和1/10,大大降低了设计和应用难度。电路采用SMIC 0.18μm工艺设计,后仿结果显示达到了200 ps的高精度时间分辨率,对应的距离分辨率为3 cm,完全能够满足3 km激光3D成像中的测距要求。像素电路版图面积小于50×95μm2,总功耗为0.89 m W,具有小面积和低功耗的优势。 展开更多

关键词 读出电路 盖革模式雪崩光电二极管 延时线型TDC 激光3D成像

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单量估计法单光子激光透雾成像 被引量：3

17

作者 郭世杭 陆威 +3 位作者 孙剑峰 刘迪 周鑫 姜鹏 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1234-1241,共8页

传统激光雷达在透雾成像过程中受探测接收灵敏度限制无法提取淹没在强后向散射噪声内的目标信号,难以达到透雾效果。本文提出单量估计法的面阵盖革模式雪崩光电二极管激光雷达透雾成像算法,依据盖革模式触发探测模型,通过对回波光子进... 传统激光雷达在透雾成像过程中受探测接收灵敏度限制无法提取淹没在强后向散射噪声内的目标信号,难以达到透雾效果。本文提出单量估计法的面阵盖革模式雪崩光电二极管激光雷达透雾成像算法,依据盖革模式触发探测模型,通过对回波光子进行极大似然估计得到后向散射分布,提取目标回波位置,抑制了后向散射噪声,达到透雾成像的目的。搭建了室内激光透雾成像实验平台,获取了不同浓度下的透雾成像数据。实验结果表明,与峰值法和双量估计法相比,单量估计法能最大程度恢复目标像素数,衰减系数为0.11 m-1时,相比峰值法距离信息恢复量提升8.26%,目标复原度降低16.22%;衰减系数为0.86 m-1时,相比峰值法距离信息恢复量提升86.86%,目标复原度提高20.51%;衰减系数为2.37 m-1时,相比峰值法距离信息恢复量提升253.19%,目标复原度提高53.44%。在衰减系数较大时,单量估计法在信号级去雾处理上的目标复原度较高。 展开更多

关键词 激光雷达 后向散射 盖革模式雪崩光电二极管 GAMMA分布 单量估计法

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衰减片提高多脉冲Gm-APD激光雷达的探测性能

18

作者 徐璐 张宇 +4 位作者 张勇 杨旭 杨成华 王强 赵远 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期108-113,共6页

从Gm-APD的泊松统计的雪崩探测模型出发，在长死时间情况下，提出了一种提高Gm-APD激光雷达探测性能的方法。利用衰减片控制信号和噪声的强度，实现了多脉冲探测Gm-APD激光雷达的探测概率、虚警概率和测距误差的提高。研究结果表明：随... 从Gm-APD的泊松统计的雪崩探测模型出发，在长死时间情况下，提出了一种提高Gm-APD激光雷达探测性能的方法。利用衰减片控制信号和噪声的强度，实现了多脉冲探测Gm-APD激光雷达的探测概率、虚警概率和测距误差的提高。研究结果表明：随着衰减片透过率的变化，探测概率存在最大值，测距误差存在最小值，将衰减片透过率控制在0.33~0.20之间，探测距离为1.5 km时，探测概率能提高1倍，测距误差可以从m量级提高到cm量级。 展开更多

关键词 gm—apd激光雷达 多脉冲探测 衰减片 探测性能

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光子计数无线光通信系统信噪比分析

19

作者 印蕾 《通信技术》 2018年第10期2292-2296,共5页

为了拓展无线光通信距离,提高接收端探测器灵敏度,研究利用盖革模式雪崩光电二极管(GM-APD)阵列检测光信号。基于弱光光子到达的泊松分布与计数过程的二项分布,推导出适用于光子计数通信系统的信噪比(SNR)公式,同时研究单个门内平均信... 为了拓展无线光通信距离,提高接收端探测器灵敏度,研究利用盖革模式雪崩光电二极管(GM-APD)阵列检测光信号。基于弱光光子到达的泊松分布与计数过程的二项分布,推导出适用于光子计数通信系统的信噪比(SNR)公式,同时研究单个门内平均信号光子数、信号周期内开门次数、阵列中GM-APD个数对信噪比的影响。理论研究和数值仿真结果表明,提高信号周期内开门次数能有效提高系统信噪比;信号光功率较弱时(小于2个/门),增加信号光功率能明显改善系统信噪比;当GM-APD暗计数较大时(大于8×10-4个/门),阵列中GM-APD个数超过15个将会导致信噪比的恶化。 展开更多

关键词 盖革雪崩光电二极管 光子计数 无线光通信 信噪比

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