1 北京理工大学光电学院,北京 100081
2 北京理工大学长三角研究院(嘉兴),浙江 嘉兴 314003
3 长春理工大学光电工程学院,吉林 长春 130022
激光雷达三维成像相比二维成像具有信息丰富、主动性好、抗干扰能力强等优势,已广泛应用于遥感侦察、无人驾驶、航空航天等多领域。近年来,激光雷达三维成像发展迅速,一方面,以APD阵列器件为典型核心器件的制造能力增强,激光雷达的成像效率得到明显提升;另一方面,随着三维成像方法(扫描/非扫描)的不断改进,其综合性能也得到突飞猛进的发展。通过总结现有激光雷达三维成像的研究现状,讨论现阶段其面临的问题与解决方法,为推进激光雷达应用提供支撑。
激光雷达 三维成像 扫描 非扫描 激光与光电子学进展
2024, 61(2): 0211003
光子学报
2023, 52(12): 1201001
1 北京理工大学光电学院,北京 100081
2 北京理工大学长三角研究院(嘉兴),浙江 嘉兴 314003
3 长春理工大学,吉林 长春 130022
4 北京华航无线电测量研究所,北京 100013
5 山东理工大学机械工程学院,山东 淄博 255000
针对传统固定分辨率扫描式三维成像存在点云冗余度高、图像重构精度低的问题,提出了一种空间变分辨率扫描式三维重构成像方法,构建了多回波与变分辨率扫描成像模型,通过对多回波分解并提取目标信息,实现了针对目标的高分辨深度图像重构。通过对比实验验证了模型的有效性,结果表明,与传统定分辨率扫描成像相比,该方法在保证目标重构精度的同时,采样比仅为传统方法的50%,有效降低了点云采样冗余度。所获结果有利于支撑三维成像相关应用领域。
三维成像 变分辨率 多回波 目标重构 激光与光电子学进展
2023, 60(11): 1106017
1 天津工业大学电气工程与自动化学院, 天津 300387
2 天津工业大学电子与信息工程学院, 天津 300387
3 天津工业大学大功率半导体照明应用系统教育部工程研究中心, 天津 300387
设计了一种基于蓝绿光发光二极管光源的黄疸光疗仪光源系统。根据光线在皮肤和组织中的传递过程及胆红素和光红素之间的转化过程,通过光谱匹配,建立与目标光谱匹配度较高的光源光谱。对光源阵列进行设计和仿真,建立了光源系统,并进行照度测试,照度平均值达32.9 μW·cm
-2·nm
-1,均匀度达81%。为进一步提高光源系统均匀度,在光源系统中采用菲涅耳透镜阵列,当菲涅耳透镜的环距为1 mm、透镜到光源的距离为1 cm时,均匀度提升至85%,照度为31 μW·cm
-2·nm
-1,与设计要求相符。
光学器件 发光二极管阵列光源 黄疸光疗 菲涅耳透镜 光谱匹配 透镜光学设计 激光与光电子学进展
2019, 56(12): 122302
1 中国科学院西安光学精密机械研究所, 西安 710119
2 中国科学院大学, 北京 100049
为了降低多波段全天空成像仪的复杂度和研制成本, 提出了一种免调焦、高鲁棒性的多波段全天空成像光学系统方案.采用像方远心鱼眼镜头加物方远心像方准远心的有限共轭距成像镜组成二次成像系统, 货架级的窄带滤光片置于一次像面处, 使用H-FK61和KF2两种玻璃实现全系统复消色差.设计结果表明:系统F数为2.8, 波段范围427.8~865 nm, 色焦移小于0.048 mm, 系统8个观测通道的光学传递函数都在0.46以上, 满足使用要求, 且滤光片公差容限非常宽松, 面形公差PV≤λ/2、折射率公差±0.003、厚度公差±0.05, 货架级产品即可满足使用要求.相比传统方案, 该系统省去了探测器调焦机构、且不需要使用定制的窄带滤光片, 达到了简化系统降低成本的目的.
光学设计 全天空成像仪 气辉 复消色差 Optical design All sky imager Airglow Apochromatic
利用133Ba面源和137Cs点源匀速下降,成功刻度了133Xe气体体源的探测效率和137Cs线源的探测效率; 利用133Ba面源和137Cs点源非匀速下降,成功刻度了非均匀分布的133Xe气体体源的探测效率和137Cs线源的探测效率。结果表明:匀速下降情况下,尺寸为46.8 mm×20 mm和63.5 mm×20 mm放射性133Xe气体体源的探测效率分别为0.155 和0.143,标准不确定度为8.4%(包含因子k=2 )。非均匀分布的体源效率和均匀分布的体源效率两者偏差在14%,线源的偏差在23%,可见由非均匀性引起的误差必须进行校正。
探测效率 非均匀分布 动态刻度 气体源 蒙卡模拟 detection efficiency heterogeneous distribution dynamic calibration gas source Monte Carlo simulation 强激光与粒子束
2016, 28(10): 106002
简要分析了影响稳瞄系统稳定精度的因素以及系统的性能需求。针对经典PID控制算法在该系统上存在的缺点和不足, 设计了一种基于量化因子和决策因子自修正的模糊PID控制器, 利用子模糊系统自适应调整量化因子和决策因子。实验结果表明, 该方法克服了经典控制算法存在的不足, 能有效地隔离载体扰动, 系统的稳定精度和动态性能都得到了显著提高。
稳瞄系统 模糊PID控制 量化因子 决策因子 stabilized sighting system fuzzy PID control quantizing factor decision-making factor