非视域三维成像激光雷达的研究进展

综述了非视域三维成像激光雷达技术的研究现状及进展。首先介绍了非视域成像技术的产生背景和基本概念,从多种实现技术中选出最接近激光雷达构型的基于激光脉冲飞行时间测量的非视域成像技术作为文中的综述重点。然后分别从成像系统和成像算法两个方面对国内外的研究进展进行了分析总结,可以看出,未来采用SPAD面阵进行无扫描阵列式非视域成像已成为必然的趋势,而能够适配SPAD面阵的非共焦重构算法也将成为研究重点。这种激光成像雷达新体制未来在军事侦察、安防反恐、无人驾驶、灾难救援等领域将有着极其广泛的应用前景。

基于SVM的布里渊光时域分析系统的温度精确提取

布里渊光时域分析系统因其防雷防爆和分布式传感的优势近年来被广泛研究。采用支持向量机实现了布里渊光时域分析系统中温度信息的提取。在训练阶段利用理想的Voigt曲线作为布里渊增益谱对每个类别的温度值同时进行训练,获得支持向量机模型,并研究不同条件下的布里渊增益谱。结果表明,相比于传统算法,在更大的信噪比、泵浦脉冲宽度、扫频步长范围内,采用支持向量机模型可提高温度提取的精度,同时有效缩减了算法运行时间。

基于单光子阵列相机的激光测速

提出一种基于单光子阵列相机的激光测速方法,该方法可以在单光子量级的回波强度下,同时实现对目标横向速度和径向速度的测量。搭建了一套室内阵列测速激光雷达系统,验证了阵列时间相关单光子计数技术对运动目标进行横向和径向测速的可行性。通过信号预处理方法从空间和时间两个维度滤除背景噪声,利用质心检测和峰值检测确定目标的时变三维空间坐标,利用最小二乘法进行数据的线性拟合获得目标的横向和径向速度值。结果表明,帧积累数与最佳的测速性能有关。该方法可以在微弱的光照环境下实现对远距离运动目标的速度测量,未来还有望实现目标速度图像的获取,为远距离复杂运动目标的识别提供技术支撑。