《條紋管雷射雷達主動3D多光譜成像探測技術》是依託北京理工大學，由韓紹坤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：條紋管雷射雷達主動3D多光譜成像探測技術
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：韓紹坤
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多光譜雷射3D成像技術作為新興技術在軍事民用領域有著廣泛的套用前景。將3D成像技術和光譜測量技術結合在一起，獲取的信息不僅包括三維空間信息，還包括隨波長分布的光譜輻射信息，利用目標的三維信息和多光譜信息同時進行探測，可以進一步提高目標探測的準確性，擴展傳統探測技術的功能。本項目創新性提出了一種波長變換技術，該技術是將不同波長雷射轉換為探測器回響的峰值波長，採用可見光波段回響的條紋管探測器接收實現主動雷射3D多光譜成像，可以明顯提高3D多光譜成像幀頻並降低了後續數據融合的難度。本項目開展3D雷射雷達的多光譜探測技術的基礎研究，擬針對條紋管3D雷射多光譜探測雷達技術中的波長轉換、雷射接收與光電轉換、3D多光譜目標三維重構及識別等基礎技術的機理問題進行理論分析和實驗研究，探索採用波長轉換方法實現條紋管3D雷射多光譜探測的規律，為3D多光譜雷射雷達的實現奠定理論基礎和技術手段。
結題摘要
在許多場合中，僅靠單一感測器很難完成多種目標背景下的探測和識別任務。為了提高探測能力，已由原來單一的可見光探測系統向多光譜探測方向發展。多光譜主動成像技術將主動成像技術和光譜測量技術結合在一起，通過發射多波長雷射照射目標，獲取的回波信息不僅包括目標三維空間信息，還包括隨波長分布的光譜輻射信息。該技術的最大特點是能夠將工作光譜區劃分為多個譜段，並同時在各譜段對目標場景成像探測。由於絕大多數物質都有其獨特的輻射、反射或吸收光譜的特徵，因此根據探測器上探測到的目標物光譜分別特徵，可以準確的分辨像素對應的目標成分。 本項目將多光譜探測技術和條紋管成像技術相結合，主要研究了條紋管3D主動多光譜成像系統的相關內容，取得了一些重要成果。完成了對條紋管3D主動多光譜成像技術理論的研究；對條紋管3D主動多光譜系統進行了建模與仿真；設計了大功率雷射器光束整形及回波接受系統；設計製作了波長轉換電路並對其進行了功能驗證,分析了條紋管偏轉板非線性對成像系統的影響，設計了一套針對3D目標識別的算法，搭建了系統樣機；設計了主動3D多光譜實時顯示處理軟體；獲取了探測目標3D多光譜圖像並評估了探測精度。其中，提出了一種多波長雷射器光束整形與擴束的方案，對光束的改善有顯著的效果；設計了一種能實現兩個波長之間轉換的波長轉換裝置，通過提高接收端的波長轉換效率增強接收端的光增益獲得了大的波長轉換效率，此裝置不僅可用於條紋管成像，還可廣泛套用於其它研究；設計的樣機探測的圖像精度較高，顯示軟體簡潔直觀，控制操作軟體靈活快速。項目整體成果為條紋管多光譜成像技術提供了理論和實驗支撐，推進了主動多光譜技術的發展。
