【技术实现步骤摘要】
基于压缩感知的激光雷达成像系统
本专利涉及计算成像技术以及图像重构算法,信号处理、激光雷达。特别涉及一种 基于压缩感知的激光雷达成像系统。
技术介绍
激光雷达是一种主动光电成像技术,与普通的被动光学遥感探测和微波雷达相比 具有分辨率高,隐蔽性好,极强的抗干扰能力等;能穿过云雾,植被等探测到真实的地面地 形。激光雷达通过向目标发射脉冲激光信号,然后将接收到从目标反射回来的信号(回波 信号)与发射信号进行相关的数据处理,从而就可以提取目标的相关信息,比如目标距离, 方位,姿态,形状等参数。利用这种激光雷达,在军事上就可以对敌方的飞机,导弹等进行跟 踪、探测识别,从而实现精确打击。目前它已经成为我国军事领域中一种不可或缺的技术手 段。 传统的激光雷达按工作方式可以分为逐点扫描的摆扫式和线阵推扫式。摆扫式激 光雷达在技术上已经非常成熟,它最大的优点是原理非常简单。但它也存在很大的缺点,比 如难以捕获高速移动的目标;由于存在机械扫描装置,很难做到小型化和轻型化;大量点 云数据将对数据采集系统的数据传输与存储以及后续处理带来极大的压力;另外逐点扫描 的原理,已及飞行速度和扫描速度的限制将导致距离图像的空间分辨率较低。线阵推扫式 激光雷达采用同时发射多束激光和多个探测器的并行探测原理,从而提高覆盖效率和扫描 效率,克服逐点扫描式激光雷达的一些缺点。目前,我国推扫式激光雷达的研究才处于起步 阶段。而线阵的雪崩二极管APD探测器很难做到大规模集成,就目前的技术手段而言,只能 做到25-50单元的APD,线阵APD的工艺瓶颈问题将在很大程度上阻 ...
【技术保护点】
一种基于压缩感知的激光雷达成像系统,它包括:激光发射模块(1);望远镜成像模块(2);数字微反射镜DMD及控制模块(3);光学汇聚透镜(4);雪崩二极管APD(5);数据采集模块(6);图像重构模块(7);同步模块(8);其特征在于:所述的激光发射模块(1)采用波长1064nm的脉冲式激光器,其重复频率100Hz,脉冲能量200mJ;所述的望远镜成像模块(2)采用焦距为304.8mm,口径为101.6mm的望远镜;所述的数字微反射镜DMD及控制模块(3)中的数字微反射镜DMD采用1024×768像素,像素大小为13.69μm的DMD;所述的数据采集模块(6)采用的采集卡量化位数为10位,采样率5GSPS;所述的同步模块(8)采用FPGA芯片产生三路同步信号;同步模块(8)发射同步信号给激光发射模块(1)和数字微反射镜DMD及控制模块(3),激光发射模块(1)收到同步信号后,开始向场景目标发射脉冲激光,设定场景目标有k个,被目标反射的回波信号依次记为:x1,x2...xk;数字微反射镜DMD及控制模块(3)同时也收到同步信号,然后由控制模块加载一个调制模板,发送给DMD,调制模板的总数设 ...
【技术特征摘要】
1. 一种基于压缩感知的激光雷达成像系统,它包括:激光发射模块(I);望远镜成像模 块(2);数字微反射镜DMD及控制模块(3);光学汇聚透镜(4);雪崩二极管APD(5);数据采 集模块¢);图像重构模块(7);同步模块(8);其特征在于: 所述的激光发射模块(1)采用波长l〇64nm的脉冲式激光器,其重复频率100Hz,脉冲能 量 200mJ; 所述的望远镜成像模块(2)采用焦距为304. 8mm,口径为101. 6mm的望远镜; 所述的数字微反射镜DMD及控制模块(3)中的数字微反射镜DMD采用1024X768像素, 像素大小为13.69iim的DMD; 所述的数据采集模块(6)采用的采集卡量化位数为10位,采样率5GSPS; 所述的同步模块(8)采用FPGA芯片产生三路同步信号; 同步模块(8)发射同步信号给激光发射模块(1)和数字微反射镜DMD及控制模块(3), 激光发射模块(1)收到同步信号后,开始向场景目标发射脉冲激光,设定场景目...
【专利技术属性】
技术研发人员:马彦鹏,舒嵘,亓洪兴,王义坤,王雨曦,葛明锋,
申请(专利权)人:中国科学院上海技术物理研究所,
类型:新型
国别省市:上海;31
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