Gm-APD焦平面阵列的距离重构与三维成像实验

作     者：高冬阳 陈宗镁 陈寰 史庆杰 夏团结 陈龙江 GAO Dongyang;CHEN Zongmei;CHEN Huan;SHI Qingjie;XIA Tuanjie;CHEN Longjiang

作者机构：上海航天控制技术研究所上海201109 中国航天科技集团有限公司红外探测技术研发中心上海201109 

出 版 物：《光子学报》 (Acta Photonica Sinica)

年 卷 期：2022年第51卷第12期

页      面：88-99页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：上海市自然科学基金(No.21ZR1480600) 

主　　题：激光雷达 光子计数 三维成像 盖格雪崩光电二极管 焦平面阵列 

摘      要：系统梳理了基于单元盖格雪崩光电二极管的多类距离重构方法的原理与特点,分析了适用于面阵盖格雪崩光电二极管的距离重构方法。采用激光细光束二维扫描发射覆盖探测视场和面阵盖格雪崩光电二极管焦平面阵列器件探测接收目标回波的方式,搭建了激光三维成像实验装置。采用不同距离重构方法对激光回波点云原始数据进行目标距离信息提取,以信号与背景计数的比值定量评估目标距离重构结果的差异。实验比对结果表明,空间相关处理后的信号与背景计数比值由0.5提升至6.67,提升效果明显。激光三维成像实验结果对比发现,在100 Hz成像帧频下仅有空间相关方法能重构出目标三维轮廓,验证了空间相关重构方法的优势和有效性,支撑了基于盖格雪崩光电二极管焦平面阵列高帧频远距激光三维成像技术工程应用。