机载推帚式激光扫描成像系统的分析

本文介绍了激光扫描成像系统的定义、特点和应用,对光机扫描型的激光扫描成像系统与推帚式激光扫描系统进行了对比。对现有系统的系统组成和各个参数进行了比较,对系统的发展方向进行了总结,并从光学和电子学的角度对推帚式激光扫描成像系统的设计进行了具体的阐述。     

3D双基地合成孔径雷达成像系统的空间分辨率分析

介绍了一种用于分析通用3D双基地合成孔径雷达成像系统的空间分辨能力的数学框架。这种3D系统中的发射机、接收机和被成像物(或关注区)可以是非共面的,而且发射机和/或接收机可以是运动的。在对地观察应用中,该框架用来定量描述三维(3D)成像系统的二维地平面分辨能力。通过仿真证实了理论结果。     

激光扫描热成像无损检测关键参数影响分析

对一种新型红外热波无损检测技术激光扫描热成像无损检测技术进行了研究。在深入分析检测机理的基础上建立了激光扫描热成像有限元数值计算模型,选取缺陷处和非缺陷处表面最大温差作为特征量,对样品材料、缺陷大小、缺陷深度、激光扫描速度和激光扫描功率等关键参数对激光扫描热成像检测的影响规律进行了仿真和分析,为该新技术的进一步发展和应用提供了参考;采用数据拟合方法得出了各参数和表面最大温差关系,并以此为基础提出了激光扫描热成像技术检测参数控制策略,实际检测过程中,可据此针对样品缺陷特征快速准确设置检测参数,提高检测能力。     

用于被动式毫米波成像的小型化Ka波段接收机

研制了一种工作于Ka波段用于被动式毫米波成像的基于单片微波集成电路(MMIC)的小型化接收机.该接收机主要由毫米波宽带低噪声放大器模块、毫米波小信号二极管检波器和视频放大电路组成.设计、制作、测试了接收机各个组成模块,对接收机的整体特性进行了测试.测试结果表明,该接收机的有效带宽约为7.4GHz、噪声小于3.8dB、增益约为30dB.应用喇叭天线和该接收机获得的一些毫米波图像表明,该接收机可以应用于被动毫米波成像.     

对地观测激光扫描成像探测效果研究

提出了动态激光扫描探测中的视场偏离问题和反映动态探测效果的动态重合系数的概念,详细分析并推导了动态重合系数与系统设计参数、工作参数之间的关系,以及对探测效果的影响,分析了若干典型情况,为设计实现探测效果良好的对地观测激光扫描成像系统提出了建议和设想.     

TYPhoon 9410多功能激光扫描成像系统

Typhoon 9410是由美国Amersham公司生产的一种多功能激光扫描成像系统,可进行放射性样品、多色荧光或化学发光样品的成像。本文简要介绍了Typhoon 9410成像系统的仪器组成、工作原理、功能应用、操作步骤和性能特点等,以便更多科研工作者能了解该仪器,使之更好地为教学科研服务。     

8通道超声前端IC具有低噪声和高动态范围

超声成像系统的图像质量和灵敏度直接受接收机的噪声系数、动态范围和图像分辨率的影响。接收机噪声系数决定了成像系统能够检测到的最小信号电平（如超声回波）。     

对地观测激光扫描成像探测效果研究

提出了动态激光扫描探测中的视场偏离问题和反映动态探测效果的动态重合系数的概念,详细分析并推导了动态重合系数与系统设计参数,工作参数之间的关系,以及对探测效果的影响,分析了若干典型情况,为设计实现探测效果良好的对地观测激光扫描成像系统提出了建议和设想。     

采用光学处理方法的被动太赫兹波综合孔径成像

综合孔径技术对于提高被动太赫(THz)成像系统的分辨率、减小系统体积有着重要的意义.研究了一种基于电光调制和空间光干涉成像的THz综合孔径成像技术.在该成像方法中,天线阵列接收目标辐射的THz信号,通过混频和电光调制将信号振幅和相位信息加栽到激光载波上,由光纤传输该激光信号并在光纤末端形成天线缩比阵列结构,最终利用光纤阵列输出光束的空间互相干在透镜焦平面上获得目标成像.分析了该成像方法的原理,以及成像中的信号变换与光学干涉处理的关键技术,并利用0.5 THz超导体一绝缘体一超导体(SIS)接收机进行了电光调制和干涉实验.结果表明:该方法能够应用于被动THz综合孔径成像.     

近距离三维激光扫描技术

首先介绍了近距离三维激光扫描技术的基本概念及其主要应用,接着通过比较被动式立体成像技术与主动式立体成像技术以及几种常见的激光测距技术来加深对它的认识。在此基础上论述了当前常见的基于三角法的近距离三维激光扫描的原理和基本步骤,进而介绍了目前国内外近距离三维激光扫描技术的发展状况,最后分析了近距离三维激光扫描技术的难点及其发展前景。     

飞机泊位系统中的激光扫描数据的处理

为了实现飞机泊位系统的精确性和实时性、保证激光扫描数据的可靠性,建立了基于双振镜的激光扫描系统。采用数据精简、去噪处理、坐标转换、距离值补偿等数据处理技术,对激光扫描系统的数据进行了误差分析和噪声分析,通过机场的实地测试,取得了飞机泊位过程中的激光扫描数据。结果表明,通过对激光扫描数据的处理,可以实现飞机的准确泊位,与飞机停止线的误差小于100mm。     

由统计特性分析激光主动成像系统图像的噪声性质

激光主动成像系统具有分辨率高、抗干扰能力强、能成三维像等一系列优点，因而应用越来越广泛，但它的图像同时受到散斑噪声和其他一些高斯噪声的影响。散斑噪声为一种乘性噪声，高斯噪声则为一种加性噪声，这两种噪声哪种占据主要地位对于图像噪声抑制噪声模型的建立具有重要的意义，分析了受到散斑噪声和高斯噪声污染图像的概率曲线及灰度均值方差比等统计特性，找出在两种噪声分别作用下的不同统计特性，以此为判别标准，对激光主动成像系统图像进行分析，得出了此图像所受噪声的主要成分为散斑噪声的结论。同时，算出了此图像的散斑噪声方差。     

一种基于2D激光雷达的扫描系统标定方法

利用二维激光雷达以及转轴搭建的快速三维扫描系统由于雷达光心点与系统转轴中心通常不重合,因此需要进行系统的标定。本文基于LMS500二维激光雷达搭建了一套三维激光扫描系统,在分析了核心部件LMS500激光传感器测量误差的基础上,采用一种简单易行的方法完成了三维系统主要参数的标定,获得了扫描系统的数据转换公式。最后进行了阶梯轴零件的扫描并获得了较好的实验结果。     

Binary weighted averaging of an ensemble of coherently collected image frames.

Recent interest in the collection of remote laser radar imagery has motivated novel systems that process temporally contiguous frames of collected imagery to produce an average image that reduces laser speckle, increases image SNR, decreases the deleterious effects of atmospheric distortion, and enhances image detail. This research seeks an algorithm based on Bayesian estimation theory to select those frames from an ensemble that increases spatial resolution compared to simple unweighted averaging of all frames. The resulting binary weighted motion-compensated frame average is compared to the unweighted average using simulated and experimental data collected from a fielded laser vision system. Image resolution is significantly enhanced as quantified by the estimation of the atmospheric seeing parameter through which the average image was formed.     

激光成像系统图像散斑抑制算法比较

CO2激光相干成像系统具有分辨率高、抗干扰能力强、能三维成像等特点,但其所成图像易受到散斑噪声的污染造成分辨率下降,因此研究适用于此成像系统图像散斑噪声抑制的算法具有重要的实用价值。文中对常用的噪声抑制算法:中值滤波、同态均值滤波和Lee滤波进行了介绍,并将其应用于CO2脉冲激光相干成像系统图像的散斑噪声抑制处理,比较了三种算法的处理结果。结果表明,采用小窗口、不迭代Lee滤波进行处理时,既明显抑制了散斑噪声,又有效保持了图像的边缘信息,所以用它进行激光成像系统图像散斑噪声抑制处理是合适的。     

一种激光雷达复合式扫描方法及试验

传统激光雷达系统中,固态激光光源的重复频率和扫描系统的扫描带宽、精度均制约着系统成像。为提高激光雷达的成像精度,首先,在激光光源上采用经EDFA放大后的DFB高重频激光光源。其次,提出了一种PZT与振镜相结合的两级复合式激光扫描方法,利用PZT对小视场范围进行精细扫描,利用振镜对PZT的扫描视场和接收视场进行偏转完成粗扫描,在提高激光雷达扫描精度的同时拥有较大的扫描视场。最后,经试验所设计的复合式扫描激光雷达的方位角为99 mrad,俯仰角为49.5 mrad,角分辨率达到0.1 mrad,测距精度达到0.159 m。     

激光电视高速扫描系统的设计与研究

对激光电视的关键技术——高速激光扫描系统进行了研究和设计，提出了一种高速激光扫描系统的结构及相关设计参数的计算方法。系统采用光机扫描方式。利用微特电机直接驱动等10面体旋转反射镜和单面反射镜实现激光电视的行场扫描，简化了扫描结构，提高了扫描精度及激光电视图像的显示效果。     

近距离收发同轴激光测距精度研究

脉冲激光测距精度是影响二维激光扫描成像质量的重要因素,研究近距离条件下收发同轴系统中的脉冲激光测距技术对提高二维激光扫描成像质量具有重要意义。通过仿真计算分析了脉冲激光测距的精度与回波能量的关系,提出了二维激光扫描成像光学系统的基本设计方案。在室内距离下,提出了在收发同轴光学系统中,到达探测器的激光回波能量相对于距离的非线性关系,计算并得到了激光回波能量相对于距离的非线性关系曲线。最后,基于实测数据对激光回波能量与距离的非线性关系进行实验验证,分析该非线性关系对激光测距精度的影响。论文的研究对设计、完善近距离条件下激光测距光学系统具有重要价值。     

机载激光雷达测深系统定位模型与视准轴误差影响分析

根据机载激光测深系统扫描部分结构,针对圆镜偏轴卵形扫描方式,从光束发射方向出发,基于扫描结构轴向关系利用光线反射定律推导出激光出射方向向量,结合激光出射位置到海表点距离获得海面激光点坐标;依据光线折射定律,利用变折射率光线追踪算法推导出海底测深点坐标计算公式,建立海面激光入射点及海底测深点坐标严密计算模型。根据模型定位公式,分析扫描系统视准轴误差影响,通过数值模拟,分析扫描系统视准轴误差对定位精度影响,为扫描系统单体设备加工、装调、集成检校提供依据,为机载雷达测深系统提供海底测点精确计算、改正提供参考。