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小面阵块扫描激光成像系统实验研究 被引量：20
1
作者 张勇 曹喜滨 +2 位作者 吴龙 张思成 赵远 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期210-216,共7页
阵列成像激光雷达是激光雷达的发展方向,但受到阵列探测器和激光功率的限制,无法实现远距离的高分辨力成像。基于小面阵的块扫描激光雷达兼顾了阵列成像激光雷达的高分辨力和扫描激光雷达的远距离,成为现阶段激光雷达领域的研究热点。采... 阵列成像激光雷达是激光雷达的发展方向,但受到阵列探测器和激光功率的限制,无法实现远距离的高分辨力成像。基于小面阵的块扫描激光雷达兼顾了阵列成像激光雷达的高分辨力和扫描激光雷达的远距离,成为现阶段激光雷达领域的研究热点。采用5×5的阵列雪崩光电二极管(APD)为敏感元,设计了25路并行的放大器,实现了200MHz的带宽和40dB的增益;整形电路输出信号抖动小于2ns,25路阵列计时器时钟频率达到了200MHz。利用上述器件配合高重频固体激光器和双光楔扫描器实现了小面阵块扫描激光雷达的原理实验系统,并利用该系统进行了室内距离成像实验。实验结果表明,该系统能够实现0.8m的测距精度,3°×3°的成像视场角和128pixel×128pixel的图像分辨率。根据所获得的实验结果,对于影响块扫描激光雷达成像精度的因素进行了分析。 展开更多
关键词 成像系统 三维成像 激光雷达 块扫描 小面阵
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主动式光学三维成像技术概述 被引量：11
2
作者 蔡喜平 李惠民 +1 位作者 刘剑波 高劭宏 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期22-25,共4页
简要介绍了三维成像的基本概念,综述了常用的主动式光学三维成像技术的基本原理,包括基于几何法的三维几何法成像及基于时间测量的三维成像激光雷达:连续波法(位相法和FMCW法)及脉冲法。简单讨论了各种成像方法的优缺点及应用范围,并简... 简要介绍了三维成像的基本概念,综述了常用的主动式光学三维成像技术的基本原理,包括基于几何法的三维几何法成像及基于时间测量的三维成像激光雷达:连续波法(位相法和FMCW法)及脉冲法。简单讨论了各种成像方法的优缺点及应用范围,并简要介绍了各种技术的应用。 展开更多
关键词 三维成像 激光测距 激光雷达
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基于激光成像雷达制导系统的仿真设计 被引量：14
3
作者 马超杰 孙晓泉 李晓霞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期655-659,共5页
介绍了激光成像雷达应用于制导系统中的优势,提出应用仿真技术辅助外差式激光成像雷达制导系统设计的方法。分析了激光成像雷达制导仿真系统的四个主要组成部分:光学部分、数据处理部分、通用库部分和稳定跟踪部分。结合不同环境、器件... 介绍了激光成像雷达应用于制导系统中的优势,提出应用仿真技术辅助外差式激光成像雷达制导系统设计的方法。分析了激光成像雷达制导仿真系统的四个主要组成部分:光学部分、数据处理部分、通用库部分和稳定跟踪部分。结合不同环境、器件性能对系统的影响,具体分析各部分的模块并给出多种数学建模方案。最后指出该系统需要进一步完善的功能。 展开更多
关键词 激光成像雷达 系统仿真 图像处理 制导技术
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条纹管激光成像雷达目标重构算法 被引量：12
4
作者 孙剑峰 魏靖松 +2 位作者 刘金波 郜键 王骐 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期510-513,共4页
条纹管激光成像雷达(STIL)是近10年发展起来的一种新型闪光式激光成像雷达,以瞬态光学器件条纹管作为探测接收器,可做到大视场、高分辨,分单狭缝和多狭缝两种体制。由于条纹管不能直接输出四维像(三维(3D)距离像加一维(1D)强度像),针对... 条纹管激光成像雷达(STIL)是近10年发展起来的一种新型闪光式激光成像雷达,以瞬态光学器件条纹管作为探测接收器,可做到大视场、高分辨,分单狭缝和多狭缝两种体制。由于条纹管不能直接输出四维像(三维(3D)距离像加一维(1D)强度像),针对两种体制的条纹图像,使用峰值探测法对远距离目标条纹像进行重构,获得完整的条纹管激光成像雷达四维像。实验结果表明,条纹管激光成像雷达是一种高分辨、高帧频的成像器件,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 成像系统 图像重构 峰值探测 条纹管 激光雷达
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成像激光雷达与摄像机外部位置关系的标定 被引量：12
5
作者 胡峰 胡春生 +1 位作者 王省书 焦宏伟 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期938-943,共6页
为了确定成像激光雷达与摄像机两种不同传感器的相互位置参数,建立两者的一一映射关系,在现有激光雷达与摄像机外部参数标定方法的基础上,通过引入奇异值分解技术,对现有标定算法进行了改进。首先,介绍了改进标定算法的基本原理,采用奇... 为了确定成像激光雷达与摄像机两种不同传感器的相互位置参数,建立两者的一一映射关系,在现有激光雷达与摄像机外部参数标定方法的基础上,通过引入奇异值分解技术,对现有标定算法进行了改进。首先,介绍了改进标定算法的基本原理,采用奇异值分解方法求解超定方程组,得到成像激光雷达坐标系与摄像机坐标系之间的投影变换矩阵。为了降低噪声影响,使用非线性优化算法优化初值。然后,利用自制的立体标定靶进行了标定实验,并使用已标定出的结果对成像激光雷达图像和摄像机图像进行了融合实验来验证提出的标定算法。实验结果表明,该算法平均标定精度达到13.33μm,标准差为7.49μm,比原始算法提高了1倍,基本满足图像融合对标定精度的一般要求。 展开更多
关键词 成像激光雷达 摄像机 外部参数 标定 图像融合
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激光成像雷达前视成像仿真及障碍物识别方法研究 被引量：12
6
作者 王广君 田金文 柳健 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期462-465,共4页
飞行器前视激光雷达通过测距得到前方三维距离像 ,由三维距离像可以获得飞行器前面障碍物的形状、高度、宽度等信息 ,从而为飞行器进行地形跟踪和障碍物回避提供依据。文中根据激光成像雷达原理 ,推导了激光雷达前视成像方程。在三维地... 飞行器前视激光雷达通过测距得到前方三维距离像 ,由三维距离像可以获得飞行器前面障碍物的形状、高度、宽度等信息 ,从而为飞行器进行地形跟踪和障碍物回避提供依据。文中根据激光成像雷达原理 ,推导了激光雷达前视成像方程。在三维地形图上 ,由前视成像方程仿真得到激光雷达前视三维距离像。在三维距离像上提出了障碍物信息提取方法 ,并在三维地形图上进行了前视成像仿真实验和障碍物信息提取实验。 展开更多
关键词 激光成像雷达 障碍物探测 图像识别 前视成像仿真
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国外成像激光雷达系统仿真软件研究进展 被引量：10
7
作者 韩意 孙华燕 +1 位作者 李迎春 郭惠超 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2013年第1期43-51,共9页
激光雷达系统仿真具有重要的经济价值和广阔的应用前景。重点介绍了国外典型成像激光雷达建模仿真软件的研究进展,研究了其仿真原理、方法、功能和试验验证等有关情况,总结了激光雷达建模仿真的作用与意义,对下一步研究和发展方向进行... 激光雷达系统仿真具有重要的经济价值和广阔的应用前景。重点介绍了国外典型成像激光雷达建模仿真软件的研究进展,研究了其仿真原理、方法、功能和试验验证等有关情况,总结了激光雷达建模仿真的作用与意义,对下一步研究和发展方向进行了思考,可为仿真软件研发思路与方法提供借鉴。 展开更多
关键词 成像系统 激光雷达 成像仿真 仿真软件
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新型多普勒成像激光雷达原理设计与仿真 被引量：9
8
作者 姜成昊 杨进华 +1 位作者 张丽娟 李祥 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期411-416,共6页
采用相干多普勒测量手段获取目标面型变化信息具有明显的优势。基于激光多普勒效应,设计一套多普勒成像激光雷达实验系统,同时引入APFFT全相位测相处理思路对外差信号进行时频分析,抑制频谱泄露,减小噪声对测量结果的影响,获取高测量精... 采用相干多普勒测量手段获取目标面型变化信息具有明显的优势。基于激光多普勒效应,设计一套多普勒成像激光雷达实验系统,同时引入APFFT全相位测相处理思路对外差信号进行时频分析,抑制频谱泄露,减小噪声对测量结果的影响,获取高测量精度信号时频曲线。在MATLAB软件simulink交互式仿真集成环境中进行过程仿真,证明其可以实现对扫描空间高分辨率、高精度的成像。实验结果表明:该系统能够较好还原被测目标表面特性,为激光雷达实现对目标高分辨率与高灵敏度成像提出新的解决思路。 展开更多
关键词 多普勒成像 激光雷达 高分辨雷达 外差探测
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新体制军用激光雷达成像技术 被引量：6
9
作者 马超杰 吴丹 《航空兵器》 2007年第4期25-29,共5页
激光雷达成像技术广泛地应用于武器、航空、航天等领域,发挥了越来越重要的作用。本文根据国内外激光雷达技术研究的最新进展,对非扫描激光成像雷达、多光谱激光成像雷达、激光合成孔径雷达、激光相控阵雷达、闪光成像激光雷达等新体制... 激光雷达成像技术广泛地应用于武器、航空、航天等领域,发挥了越来越重要的作用。本文根据国内外激光雷达技术研究的最新进展,对非扫描激光成像雷达、多光谱激光成像雷达、激光合成孔径雷达、激光相控阵雷达、闪光成像激光雷达等新体制激光雷达分别进行了详细的介绍。 展开更多
关键词 成像雷达 激光雷达 合成孔径雷达 相控阵雷达
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空间探测激光距离多普勒雷达系统原理设计 被引量：8
10
作者 姚进斌 王明军 +2 位作者 吴振森 黄朝军 王云强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期445-448,共4页
以激光距离多普勒成像雷达系统(LRDIR)能够提取空间目标激光散射信号特征,判断空间目标在轨运行姿态为应用背景,给出了激光距离多普勒成像激光雷达系统设计的一般原理,并指出系统重要组成部件,在信号检测过程中所起的作用。结合相关实... 以激光距离多普勒成像雷达系统(LRDIR)能够提取空间目标激光散射信号特征,判断空间目标在轨运行姿态为应用背景,给出了激光距离多普勒成像激光雷达系统设计的一般原理,并指出系统重要组成部件,在信号检测过程中所起的作用。结合相关实际测量材料的试验数据和器件性能参数,分析系统性能和各种干扰噪声,并计算系统在探测单元和探测阵列两种情况下,信噪比随探测距离和接收器口径的变化规律,为具体工程应用提供可靠的依据。 展开更多
关键词 激光散射特征 距离多普勒成像 激光雷达
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成像激光雷达在自动目标识别中的应用 被引量：6
11
作者 马超杰 许鹏程 +1 位作者 吴丹 杨华 《航空兵器》 2008年第4期3-6,10,共5页
成像激光雷达在武器系统中广泛应用,显著提高了系统的自动目标识别性能。对当前战场自动目标识别技术工作原理及其不足进行具体的分析,介绍了成像激光雷达的工作原理、研究现状及技术优势,重点分析成像激光雷达在自动目标识别中的价值... 成像激光雷达在武器系统中广泛应用,显著提高了系统的自动目标识别性能。对当前战场自动目标识别技术工作原理及其不足进行具体的分析,介绍了成像激光雷达的工作原理、研究现状及技术优势,重点分析成像激光雷达在自动目标识别中的价值和应用前景。 展开更多
关键词 成像激光雷达 自动目标识别 3D图像处理
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改进的距离选通3D成像激光雷达系统 被引量：7
12
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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相关滤波器与支持向量机结合的激光成像雷达目标识别算法 被引量：7
13
作者 孙剑峰 李琦 +1 位作者 陆威 王骐 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期916-919,共4页
激光成像雷达能成清晰的目标三维距离像和一维强度像,可提高目标识别率,因而成为国际上的研究热点。当大视场高分辨率激光成像雷达垂直探测目标时,视场内目标增多,要求目标识别算法既能同时检测多目标,又要具有平面内旋转不变性。为了... 激光成像雷达能成清晰的目标三维距离像和一维强度像,可提高目标识别率,因而成为国际上的研究热点。当大视场高分辨率激光成像雷达垂直探测目标时,视场内目标增多,要求目标识别算法既能同时检测多目标,又要具有平面内旋转不变性。为了满足上述要求,提出将具有平面内旋转不变性的CHF-MACH相关滤波器和支持向量机(SVM)相结合,组成一种新的目标识别系统,其中相关滤波器能同时检测定位多个感兴趣目标,再用SVM分别对图像内的已定位的目标进行识别。以仿真激光成像雷达图像为实验数据,分别对4类目标进行识别。实验结果表明,CHF-MACH滤波器对本类目标有较好的检测率,对非本类目标有一定的抑制作用;SVM能以较高的精度分类已检测目标。所以,该方法能有效地对大视场内多目标进行识别,适用于激光成像雷达。 展开更多
关键词 目标识别 激光成像雷达 支持向量机 相关探测
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CO_2激光相干成像雷达在巡航导弹导航及战术弹道导弹末制导中的应用 被引量：4
14
作者 席建祥 杨百龙 《微计算机信息》 北大核心 2006年第08S期41-42,52,共3页
论述了CO2激光相干成像雷达发展历程及工作原理,讨论了该雷达系统在巡航导弹导航以及战术弹道导弹末制导中的应用。
关键词 激光相干成像 激光雷达 末制导 CO2相干激光成像雷达
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新型激光成像雷达图像匹配处理机的设计与实现 被引量：6
15
作者 龚俊斌 苏建忠 +2 位作者 徐洪波 张钧 田金文 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期612-616,共5页
激光成像雷达是一种新型成像雷达,图像匹配处理机的使用是该雷达导航应用的先决条件之一。对激光成像雷达的图像匹配处理机进行分析,再进行设计。采用以高速DSP为主处理器,以大规模FPGA为处理器的图像匹配处理机的硬件方案。该方案计算... 激光成像雷达是一种新型成像雷达,图像匹配处理机的使用是该雷达导航应用的先决条件之一。对激光成像雷达的图像匹配处理机进行分析,再进行设计。采用以高速DSP为主处理器,以大规模FPGA为处理器的图像匹配处理机的硬件方案。该方案计算能力强大且可扩展性强,通信接口多样可靠,算法软件实现可灵活修改。实验结果表明,该系统具有高实时性、高数据吞吐率、高可靠性、结构灵活的特点,为激光成像雷达在图像匹配导航中的应用研究提供了强大的处理平台。 展开更多
关键词 图像匹配 激光成像雷达 系统设计 DSP FPGA
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光子计数三维成像激光雷达的分析与实验 被引量：5
16
作者 郭颖 侯利冰 舒嵘 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1081-1084,共4页
对于直接探测三维成像激光雷达,采用光子计数探测器可以响应单光子水平的目标回波,从而大大提高探测效率。研究的光子计数三维成像激光雷达采用盖革模式雪崩光电二极管(APD)作为探测器。首先分析了回波光子探测模型,并根据此模型讨论了... 对于直接探测三维成像激光雷达,采用光子计数探测器可以响应单光子水平的目标回波,从而大大提高探测效率。研究的光子计数三维成像激光雷达采用盖革模式雪崩光电二极管(APD)作为探测器。首先分析了回波光子探测模型,并根据此模型讨论了激光雷达探测概率和测距模式。在理论分析的基础上,设计了一套光子计数三维成像激光雷达系统,对一些选定目标进行了测距和三维成像实验,并对实验结果进行了分析。 展开更多
关键词 光子计数 盖革模式 三维成像 激光雷达
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成像激光雷达研究进展 被引量：2
17
作者 丁红星 邓睿 +1 位作者 薛国刚 闫长春 《连云港师范高等专科学校学报》 2006年第3期84-88,共5页
成像激光雷达在军事和国民经济中都有广泛的应用。文章分析了CO2成像激光雷达、半导体成像激光雷达和二极管泵浦固体成像激光雷达的现状与发展。
关键词 成像激光雷达 半导体激光 扫描激光雷达 二极管泵浦
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激光雷达跟踪算法研究 被引量：5
18
作者 李自勤 李金新 王骐 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期696-699,共4页
形心跟踪算法因为简单、执行速度快而得到广泛采用。然而常规形心跟踪算法因激光雷达图像受到散斑噪声影响而变得不适合。改进算法结合了图像的滤波处理,提高了适用范围。但是这种基于图像灰度均值分割的形心跟踪算法对于小目标图像都... 形心跟踪算法因为简单、执行速度快而得到广泛采用。然而常规形心跟踪算法因激光雷达图像受到散斑噪声影响而变得不适合。改进算法结合了图像的滤波处理,提高了适用范围。但是这种基于图像灰度均值分割的形心跟踪算法对于小目标图像都会跟踪失败。分析了大目标图像和小目标图像的直方图,指出其均由一个背景的尖峰和目标的拖尾组成,理想的分割阈值点应为尖峰和拖尾的临界点。据此提出了基于累积直方图的形心跟踪算法。此算法以图像的累积直方图拐点为分割阈值,不受目标区面积大小的影响。处理结果表明,对于大目标图像和小目标图像均有较好的效果,并且保持了常规形心跟踪算法执行速度快的特点。 展开更多
关键词 图像处理 激光成像雷达 目标跟踪 形心算法 累积直方图
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基于地形轮廓面正交分解的三维地形匹配算法 被引量：5
19
作者 龚俊斌 程华 +1 位作者 马杰 田金文 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期924-928,共5页
地形辅助导航(TAN)是提高低空(超低空)无人飞行器(UAV)导航精度的一种有效手段。传统的三维地形匹配算法的可靠性差,无法满足工程需求。激光成像雷达能够获得高精度三维数字地形图,有效提高地形匹配辅助导航系统的适应性。文中根据地形... 地形辅助导航(TAN)是提高低空(超低空)无人飞行器(UAV)导航精度的一种有效手段。传统的三维地形匹配算法的可靠性差,无法满足工程需求。激光成像雷达能够获得高精度三维数字地形图,有效提高地形匹配辅助导航系统的适应性。文中根据地形轮廓面的正交分解模型,提出了一种适用于激光成像雷达的新型三维地形匹配算法。该算法通过正交分解构造地形特征矢量,通过矢量匹配和在线置信度分析提高地形匹配的可靠性,并进一步结合激光成像雷达和自然地形的特点设计了相应的优化搜索策略。该算法匹配结果置信度高、稳定性好,具有良好的工程应用前景。 展开更多
关键词 组合导航 地形匹配 激光成像雷达 正交分解
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未来光电空对地瞄准展望 被引量：2
20
作者 王建刚 《电光与控制》 北大核心 2007年第4期1-5,共5页
为了应对未来空对地瞄准的需求,不仅要改善当前空对地瞄准的能力,而且要探索新的作战概念。本文结合最新的光电技术,提出了提升目前机载光电瞄准系统性能的途径,同时针对当前空对地作战发生的变化,提出了基于ISR的空对地瞄准概念,并对... 为了应对未来空对地瞄准的需求,不仅要改善当前空对地瞄准的能力,而且要探索新的作战概念。本文结合最新的光电技术,提出了提升目前机载光电瞄准系统性能的途径,同时针对当前空对地作战发生的变化,提出了基于ISR的空对地瞄准概念,并对可能用到的新技术进行了描述。 展开更多
关键词 机载光电瞄准系统 ISR 分层感应 多光谱/超光谱 激光选通成像 激光雷达 旋光分光法
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