一种变分辨率激光三维成像阵列设计方法技术

本发明专利技术涉及一种变分辨率激光三维成像阵列设计方法，属于激光三维阵列成像技术领域。本发明专利技术方法通过选用多个圆形光电探测器，形成环形三维成像阵列结构：每个环形探测器阵列包括N个探测器，同一个环形探测器阵列的探测器相同，各个环形探测器阵列的探测器不同；同一环中，相邻两个探测器相切，N个探测器的圆心位于同一个圆环上；相邻两个环形探测器阵列的探测器一一对应相切。并提出环形三维成像阵列的探测器参数计算公式，得到的成像阵列能采用空间变分辨率方式对目标进行采样，兼顾大视场与高分辨率优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于激光三维阵列成像
。
技术介绍
与传统二维图像传感器相比，激光三维阵列成像不仅能够提供目标强度像，而且还能提供目标的距离信息，因此对目标的描述更加丰富、准确。同时，激光三维阵列成像还具有抗干扰能力强，分辨率高等优点，因此可广泛的应用于机器视觉、图像监控、智能导航等领域。目前激光三维阵列成像方式包括扫描与非扫描两种，其中扫描方式虽然能够高分辨率成像，但扫描机构制约系统集成且成像效率较低；面阵成像主要依靠尺寸相同的探测器对目标成像，虽然成像效率较高，但成像分辨率为定值，通常对于视场中的图像并非全部都是感兴趣区域，因此恒定的分辨率成像会导致数据的冗余，未能有效利用高灵敏度探测器阵列的有效象元。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决以上提出的问题，提出了，可根据典型设计指标对探测器的结构布局及其参数进行优化设计，从而完成变分辨率激光三维成像。，是通过以下技术方案实现的:步骤一，选用多个圆形光电探测器，形成环形三维成像阵列，具体结构为:环形三维成像阵列包括多个同圆心的环形探测器阵列，每个环形探测器阵列包括N个探测器，同一个环形探测器阵列的探测器相同，各个环形探测器阵列的探测器不同。同一环中，相邻两个探测器相切，N个探测器的圆心位于同一个圆环上。相邻两个环形探测器阵列的探测器一一对应相切。步骤二，步骤一所述的环形三维成像阵列的探测器参数满足下述公式:

【技术保护点】
一种变分辨率激光三维成像阵列设计方法，其特征在于：选用多个圆形光电探测器，形成环形三维成像阵列，具体结构为：环形三维成像阵列包括多个同圆心的环形探测器阵列，每个环形探测器阵列包括N个探测器，同一个环形探测器阵列的探测器相同，各个环形探测器阵列的探测器不同；同一环中，相邻两个探测器相切，N个探测器的圆心位于同一个圆环上；相邻两个环形探测器阵列的探测器一一对应相切；所述的环形三维成像阵列的探测器参数满足下述公式：其中，f为接收光学系统焦距，rmax为环形三维成像阵列结构最大半径，为环形三维成像阵列的视场角，D1为环形三维成像阵列的第一环中单个探测器直径，R为目标距离，l为物方分辨率，M为环形三维成像阵列环数，N为每环的探测器个数，分别表示向上、向下取整，r0为盲孔半径，q为环间增长系数，r1为第一环探测器所在圆环半径，Di为第i环中单个探测器直径，ri为第i环探测器所在圆环半径，Pr’(t)为第一环中单个探测器的接收功率，E(t)为发射光学系统的脉冲能量，τr为回波脉宽，ρr为目标漫发射系数，At为在目标处的照射面积，Dr为环形三维成像阵列的接收系统口径，ηD为环形三维成像阵列的探测效率，Ta为单程大气透过系数，To为回波接收的光学系统效率。...

【技术特征摘要】
1.一种变分辨率激光三维成像阵列设计方法，其特征在于:选用多个圆形光电探测器，形成环形三维成像阵列，具体结构为: 环形三维成像阵列包括多个同圆心的环形探测器阵列，每个环形探测器阵列包括N个探测器，同一个环形探测器阵列的探测器相同，各个环形探测器阵列的探测器不同；同一环中，相邻两个探测器相切，N个...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝群，曹杰，穆嘉星，闫磊，许建春，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11