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条纹管激光成像雷达数据处理系统分析与设计

中国激光 2008年第6期35卷 943-946页

作者：李思宁广宇昊臧俊恒刘金波哈尔滨工业大学光电子技术研究所哈尔滨工业大学光电子技术研究所黑龙江哈尔滨150080

条纹管激光成像雷达(STIL)的大视场、高帧频、高空间分辨率和时间分辨率等特点要求其数据处理系统具有相应的高性能。通过简要分析条纹管激光成像雷达数据处理的内容及性能要求,对条纹管激光成像雷达数据处理系统进行了分析和设计。简... 详细信息

条纹管激光成像雷达(STIL)的大视场、高帧频、高空间分辨率和时间分辨率等特点要求其数据处理系统具有相应的高性能。通过简要分析条纹管激光成像雷达数据处理的内容及性能要求,对条纹管激光成像雷达数据处理系统进行了分析和设计。简要介绍了条纹管激光成像雷达的典型系统结构,通过详细分析条纹管激光成像雷达数据处理内容,将所需处理的数据分为延时触发信号和条纹图像两类分别进行研究。根据系统指标要求,对比不同时序控制方案的优缺点,设计了基于Altera可编程控制(CPLD)的高精度可调谐数字延时控制子系统,以保证系统各部件严格按既定时序运作,实时捕获目标条纹图像并进行处理;通过对比不同的图像处理系统实现方案,分析系统硬件成本、建立周期和开发难度等因素,设计了以智能相机为核心的条纹图像处理系统。在此基础上,初步建立起条纹管激光成像雷达数据处理硬件平台。

关键词：激光技术激光成像雷达条纹管数据处理系统设计

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条纹管激光成像雷达目标重构算法

中国激光 2010年第2期37卷 510-513页

作者：孙剑峰魏靖松刘金波郜键王骐哈尔滨工业大学光电子技术研究所可调谐(气体)激光技术国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150080

条纹管激光成像雷达(STIL)是近10年发展起来的一种新型闪光式激光成像雷达,以瞬态光学器件条纹管作为探测接收器,可做到大视场、高分辨,分单狭缝和多狭缝两种体制。由于条纹管不能直接输出四维像(三维(3D)距离像加一维(1D)强度像),针对... 详细信息

条纹管激光成像雷达(STIL)是近10年发展起来的一种新型闪光式激光成像雷达,以瞬态光学器件条纹管作为探测接收器,可做到大视场、高分辨,分单狭缝和多狭缝两种体制。由于条纹管不能直接输出四维像(三维(3D)距离像加一维(1D)强度像),针对两种体制的条纹图像,使用峰值探测法对远距离目标条纹像进行重构,获得完整的条纹管激光成像雷达四维像。实验结果表明,条纹管激光成像雷达是一种高分辨、高帧频的成像器件,具有较好的应用前景。

关键词：成像系统图像重构峰值探测条纹管激光雷达

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条纹管激光成像系统空间分辨力实验研究

光学学报 2007年第6期27卷 1023-1026页

作者：李思宁王骐刘金波广宇昊李慧子哈尔滨工业大学光电子技术研究所哈尔滨工业大学光电子技术研究所哈尔滨150080

简要分析了非扫描激光成像的技术优势,介绍了利用条纹管实现非扫描激光成像的工作原理,说明了图像空间分辨力与系统距离精度的对应关系。对影响图像空间分辨力的主要因素进行了理论分析,得到了系统总空间分辨力与各单元器件空间分辨力... 详细信息

简要分析了非扫描激光成像的技术优势,介绍了利用条纹管实现非扫描激光成像的工作原理,说明了图像空间分辨力与系统距离精度的对应关系。对影响图像空间分辨力的主要因素进行了理论分析,得到了系统总空间分辨力与各单元器件空间分辨力和放大倍率的对应关系,在此基础上,对现有条纹管成像系统进行了相应的计算,得到了空间分辨力的理论预期值;最后,提出了一种基于分辨力板成像的系统空间分辨力测试方法,设计了相应的验证实验,对实测图像进行了去噪处理和数据分析,得到了图像的衬比度传递函数(CTF)曲线,通过衬比度传递函数分析,计算出了成像系统的实际空间分辨力,并将实测的分辨力数据与理论值进行了对比分析。

关键词：激光成像空间分辨力条纹管 CCD 衬比度传递函数

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单狭缝条纹管激光雷达的成像

中国激光 2008年第4期35卷 496-500页

作者：魏靖松程元丽徐强何曼泽刘金波李思宁王骐哈尔滨工业大学可调谐(气体)激光技术国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150080

介绍了一种新型激光三维成像方法,该方法用条纹管作为成像系统的接收端,使激光三维成像雷达具有高帧频、大视场角的特点.理论上介绍了该方法的成像原理,用实验验证了它对远距离目标的成像能力.建立了一套条纹管激光成像的演示系统,测定... 详细信息

介绍了一种新型激光三维成像方法,该方法用条纹管作为成像系统的接收端,使激光三维成像雷达具有高帧频、大视场角的特点.理论上介绍了该方法的成像原理,用实验验证了它对远距离目标的成像能力.建立了一套条纹管激光成像的演示系统,测定了系统中的关键参数,获得了室内、室外特定目标的条纹像.证实了这种条纹管激光三维成像方法的可行性.并对完善该套成像系统提出了自己的见解.

关键词：激光技术条纹管激光雷达三维成像

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用于激光雷达的大探测面积超小型条纹管

光学学报 2015年第12期35卷 308-314页

作者：惠丹丹田进寿卢裕王俊锋中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室陕西西安710119 中国科学院大学北京100049

利用三维电磁仿真软件CST模拟设计了一款小型电聚焦条纹管,在模拟中采用了正交实验法来确定条纹管各电极间距离及各电极电压。同时,根据条纹管像差定义对其像质进行了全面的理论分析和评价。优化设计的条纹管阴极有效工作面积直径大于28... 详细信息

利用三维电磁仿真软件CST模拟设计了一款小型电聚焦条纹管,在模拟中采用了正交实验法来确定条纹管各电极间距离及各电极电压。同时,根据条纹管像差定义对其像质进行了全面的理论分析和评价。优化设计的条纹管阴极有效工作面积直径大于28 mm,物理时间分辨率优于30 ps,边缘静态空间分辨率大于20 lp/mm,条纹管放大倍率为1.07,总管长仅为100 mm,管外围直径为50 mm。满足航天、空间探测以及海洋执法等应用领域非扫描式激光雷达技术对大探测面积、超小型条纹变像管的应用需求。

关键词：超快光学条纹管正交实验法时间分辨率空间分辨率激光雷达

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单狭缝条纹管激光雷达四维成像实验

中国激光 2010年第5期37卷 1231-1235页

作者：魏靖松王骐孙剑峰郜键哈尔滨工业大学光电子技术研究所可调谐激光技术国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150080

提出了一套用于远距离目标成像的实验设备,介绍了单狭缝条纹管激光成像雷达(STIL)四维(4D)成像实验平台的实验过程。利用这套设备得到了702 m目标条纹像,解释了条纹像和目标之间的对应关系,用多幅条纹像重构了目标的四维图像。简要分析... 详细信息

提出了一套用于远距离目标成像的实验设备,介绍了单狭缝条纹管激光成像雷达(STIL)四维(4D)成像实验平台的实验过程。利用这套设备得到了702 m目标条纹像,解释了条纹像和目标之间的对应关系,用多幅条纹像重构了目标的四维图像。简要分析了狭缝、束散角等参数对成像精度的影响。实现了单狭缝条纹管激光成像雷达对远距离目标的成像,且距离分辨率可以达到0.5 m。

关键词：激光技术条纹管激光雷达四维成像激光成像

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条纹管紫外激光成像技术方案及性能分析

红外与激光工程 2007年第6期36卷 827-829,856页

作者：李思宁广宇昊王骐刘金波王潜哈尔滨工业大学光电子技术研究所黑龙江哈尔滨150080

介绍了利用条纹管作为探测器实现紫外激光成像的技术方案,阐述了条纹管紫外激光成像的工作原理,设计了核心器件的技术指标,理论分析了整个系统的性能,重点计算了激光成像系统的探测距离,理论证明了条纹管紫外激光成像系统的技术可行性。

关键词：激光成像条纹管紫外激光激光雷达方程

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装架准确度对条纹管性能参量影响的研究

光子学报 2009年第6期38卷 1367-1370页

作者：刘虎林田进寿赵宝升陈正楷杨威曹希斌王俊锋温文龙韦永林徐向晏杨文正曹自强中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室西安710119 中国科学院研究生院北京100049 西安陆军学院教研部西安710108

通过理论计算研究装架精度对条纹管性能的影响.计算条纹管偏差装架时的电子轨迹;计算条纹管偏差装架时的空间调制函数以及阴极面处圆图案在最佳相面处的图像,从而研究条纹管装架过程中各电极的偏差安装对条纹管空间分辨率、图像畸变程... 详细信息

通过理论计算研究装架精度对条纹管性能的影响.计算条纹管偏差装架时的电子轨迹;计算条纹管偏差装架时的空间调制函数以及阴极面处圆图案在最佳相面处的图像,从而研究条纹管装架过程中各电极的偏差安装对条纹管空间分辨率、图像畸变程度的影响.结果表明.各电极的同轴度以及电极筒本身的加工精度是影响条纹管性能指标尤其是空间分辨率的主要因素.

关键词：条纹管图像畸变最佳像面空间分辨率

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条纹管激光成像系统中 CCD 性能分析

红外与激光工程 2006年第S3期35卷 365-368页

作者：李思宁广宇昊王骐刘金波李慧子哈尔滨工业大学光电子技术研究所

介绍了条纹管激光成像技术的工作原理,说明了 CCD 在成像系统中的作用和对系统指标的影响。针对条纹管激光成像系统的需求,讨论了几种体制微光 CCD 的工作原理,并进行了性能参数的对比分析,对比了 ICCD 和 EBCCD 各自的优缺点,在此基础... 详细信息

介绍了条纹管激光成像技术的工作原理,说明了 CCD 在成像系统中的作用和对系统指标的影响。针对条纹管激光成像系统的需求,讨论了几种体制微光 CCD 的工作原理,并进行了性能参数的对比分析,对比了 ICCD 和 EBCCD 各自的优缺点,在此基础上,提出了系统 CCD 选择方案。

关键词：激光成像条纹管 CCD ICCD EBCCD