一种基于收、发双偏振调制匹配的激光三维成像系统及方法技术方案

技术编号:43878449 阅读:54 留言:0更新日期:2024-12-31 19:01
本发明专利技术提供一种基于收、发双偏振调制匹配的激光三维成像系统及方法,包括:发射单元在发射单元控制器的同步控制下,由脉冲激光器发射单波长线偏振脉冲激光,在脉冲持续期间持续旋转激光线偏振方向,最后经由激光扩束镜向目标发射偏振调制的激光脉冲;接收单元中,由望远光学系统接收从目标返回的激光脉冲,收窄光束宽度,再经波长滤光片进行波长选择,然后通过接收单元偏振调制器,进一步由偏振分光镜分解到两个正交的偏振方向上,分别由两组成像物镜和面阵探测器X、面阵探测器Y成像接收。最后数字信号处理器对两个探测器得到的数字信号进行解算处理,得到二维像面上每个点的距离信息。本发明专利技术实现更远距离、更高分辨率、更快速的三维成像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光三维成像领域,具体涉及一种基于收、发双偏振调制匹配的激光三维成像系统及方法


技术介绍

1、三维成像激光雷达是一种新型的成像技术,被视为被动光学成像、主动微波成像雷达之后的下一代技术产品。其技术手段可充分综合二者优势。相比于被动光学成像,因为其主动照明,所以便于对收发信号进行调制,进而更加方便获取目标距离信息和其他反射信息,实现快速三维成像以及高精度遥感反演。相比于微波成像雷达,其具有更高的角度分辨率,更强的抗干扰能力,更快的成像速度。同时,其对于目标与平台的相对运动没有要求和限制,可以对运动平台前方进行高分辨率三维成像,而微波合成孔径雷达(sar)则无法做到这一点。

2、三维成像激光雷达按照工作方式可以分为扫描式和无扫描式两种方式。扫描方式的激光成像通过依次扫描获得方位和距离信息,实现三维成像。无扫描式激光成像通过光学系统将目标区域聚焦成像在像面上,然后利用面阵探测器接收,直接获得二维图像,再通过对信号的解调和处理,获得距离信息,进而实现三维成像。无扫描的激光三维成像具备成像速度快、分辨率高的优点,可以应用于动目标成像。同时本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于收、发双偏振调制匹配的激光三维成像系统,其特征在于,包括发射单元和接收单元;

2.根据权利要求1所述的基于收、发双偏振调制匹配的激光三维成像系统,其特征在于,发射单元在发射单元控制器的同步控制下,由脉冲激光器发射单波长线偏振脉冲激光,通过线偏振片,再通过偏振调制器,在脉冲持续期间持续旋转激光线偏振方向,最后经由激光扩束镜向目标发射偏振调制的激光脉冲。

3.根据权利要求1所述的基于收、发双偏振调制匹配的激光三维成像系统,其特征在于,接收单元中,由望远光学系统接收从目标返回的激光脉冲,通过波长滤光片实现光束宽度收窄后,通过接收单元偏振调制器,接收单元偏振调制器...

【技术特征摘要】

1.基于收、发双偏振调制匹配的激光三维成像系统,其特征在于,包括发射单元和接收单元;

2.根据权利要求1所述的基于收、发双偏振调制匹配的激光三维成像系统,其特征在于,发射单元在发射单元控制器的同步控制下,由脉冲激光器发射单波长线偏振脉冲激光,通过线偏振片,再通过偏振调制器,在脉冲持续期间持续旋转激光线偏振方向,最后经由激光扩束镜向目标发射偏振调制的激光脉冲。

3.根据权利要求1所述的基于收、发双偏振调制匹配的激光三维成像系统,其特征在于,接收单元中,由望远光学系统接收从目标返回的激光脉冲,通过波长滤光片实现光束宽度收窄后,通过接收单元偏振调制器,接收单元偏振调制器与发射单元的偏振具有同样的调制速率,偏转方向相反。

4.根据权利要求3所述的基于收、发双偏振调制匹配的激光三维成像系统,其特征在于,激光脉冲通过接收单元偏振调制器后,由脉冲持续时间内持续旋转的偏振状态转变为某一固定方向的偏振态,该固定方向映射了激光脉冲的返回时间,即目标距离。

5.根据权利要求4所述的基于收、发双偏振调制匹配的激光三维成像系统,其特征在于,激光脉冲进一步由偏振分光镜分...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜凯文李王哲马尉超董婧雯
申请(专利权)人:中国科学院空天信息创新研究院
类型:发明
国别省市:

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