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  • 什么是距离选通型水下三维激光扫描仪?(上)

作者:xiaokcehui2024-6-6 23:21分类: others 标签: 三维激光扫描仪

最近听说了一种水下三维激光扫描仪——距离选通型激光扫描仪,有可能应用于近岸水下目标高分辨率成像。博主之前用过ULS-500水下激光扫描仪,并写了一篇博文观察级水下机器人使用系列之五三维激光扫描仪。ULS-500对水质和环境要求较高,一般应用于漆黑的深海。

水下激光扫描仪有三种类型

1)常规激光扫描水下成像,激光发射器使用的是窄光束的连续激光器,同时使用窄视场角的接收器,两个视场间只有很小的重叠部分,从而减小探测器所接收到的散射光。

2)距离选通激光水下成像,采用脉冲激光器,过滤感兴趣区与成像系统间的介质散射噪声以及感兴趣区外的背景噪声,提高作用距离和成像质量。

3)偏振光水下成像,利用物体的反射光和后向散射光的偏振特性的不同来改善成像的分辨率,当线偏振器的偏振方向与光源的偏振方向垂直时,则接收到的物体反射光能量远大于光源的散射光能量,所以对比度最大,图像清晰。

距离选通激光水下成像原理

距离选通型水下激光扫描仪利用脉冲激光器和接收系统的选通门,在时域上先后将不同距离上水介质的后向散射光和目标的反射光分开,屏蔽了大量的后向散射光噪声以及由此引起的其他背景噪声,从而提高了接收光信号的新噪比和探测概率。

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当激光照明系统发射激光脉冲对目标区域进行照射,在激光脉冲传输的过程中,部分激光能量可能会被水中的散射介质散射火种中间场景反射,这时接收器的选通门处于关闭状态,拒绝了水中后向反射及背景杂波;而当目标区域反射回的激光信号到达接收器时候,系统选通门打开,对目标区域进行成像, 之后选通门重新关闭。


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传统光学图像中的目标淹没在雾和水体的散射噪声中,无法有效探测和识别;激光距离选通成像可通过控制激光脉冲和选通脉冲间的延时对感兴趣距离下的空间进行切片成像,过滤了成像链路上的介质散射噪声以及感兴趣区外的背景噪声,从而实现了雾雨雪等气溶胶及水体条件下的透散射成像,有效提高作用距离和成像质量。

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空气中,700m处建筑物图。

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穿透火。

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穿透烟。

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水中作用距离长。

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参考文献

便携式远距离激光选通成像系统研究_王书宇2018

基于C++的距离选通激光成像雷达系统软件设计_曲思锦2021

基于机器学习的激光距离选通成像目标识别算法研究_张文杰2022

基于激光距离选通成像的透火透烟侦察技术_李紫婷2023

基于距离选通激光成像技术的水下目标三维成像方法研究_黄子恒2016

基于多帧水下距离选通图像的三维重构方法_李海兰2010

基于抛物线包络反演的距离选通三维成像方法_孙磊2022

https://www.laserfair.com/news/201711/23/66186.html

基于线激光扫描的水下目标三维检测研究_国佳丽2023

激光距离选通成像的SLM同步扫描技术研究_黄裕2020

激光距离选通三维成像技术研究进展(特邀)_王新伟2024

激光距离选通三维成像中的超分辨率重建方法研究_魏洪朋2019

距离选通超分辨率三维成像及其应用_王新伟2016

距离选通成像系统中短脉冲激光驱动技术研究_王翀2023

距离选通激光主动成像同步控制技术研究_孟令南2018

距离选通切片图像高精度三维重构方法_官斌2017

水下激光探测系统实现关键技术_李攀2021

一种基于线结构光的水下目标3维信息测量方法_徐鹏飞2022

一种距离选通水下激光成像系统设计与实验研究_吕文磊2019

用于选通成像的半导体激光器列阵光束整形技术研究_张百顺2020



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