一維掃描激光主動成像研究.pdf

1、激光雷達(dá)是一種主動式現(xiàn)代光學(xué)遙感設(shè)備，在軍事、民用、氣象等方面均得到了廣泛的應(yīng)用。已發(fā)展的汽車前視激光雷達(dá)一般為二維掃描激光雷達(dá)，其系統(tǒng)較一維掃描激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成像速度慢。本文設(shè)計了一維掃描激光主動成像系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊簡單、造價低廉、成像速度快，可用于防止汽車與障礙物之間的碰撞。
　　本文首先介紹了掃描成像激光雷達(dá)的原理，基于掃描成像激光雷達(dá)原理設(shè)計了一維掃描主動成像系統(tǒng)。用光學(xué)設(shè)計軟件 ZEMAX設(shè)計了準(zhǔn)直905nm半導(dǎo)體激光

2、器的柱面鏡系統(tǒng)和開普勒變波束發(fā)射系統(tǒng)，對光束傳輸進(jìn)行模擬仿真，使光束滿足實驗要求。根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從理論上計算并模擬了成像最佳時探測器放置的位置，并借助于He-Ne激光器進(jìn)行了實驗研究。同時對無窮遠(yuǎn)處目標(biāo)成像和近處目標(biāo)成像進(jìn)行了計算和分析，對目標(biāo)位于近處的有效成像范圍進(jìn)行了實驗研究。
　　介紹了一維掃描激光主動成像系統(tǒng)的信號處理系統(tǒng)，包括信號的發(fā)生、采集以及計算機(jī)實時顯示激光雷達(dá)成像圖。采用HY-8110任意信號發(fā)生板提供掃描振鏡

3、驅(qū)動信號、激光脈沖觸發(fā)信號和同步信號。C30659-900雪崩管探測信號并送入基于AD603的增益為0～34dB可調(diào)的放大器放大。然后經(jīng) F508B高速數(shù)據(jù)信號采集卡將模擬信號轉(zhuǎn)換成能夠?qū)崟r處理的數(shù)字信號。實時顯示軟件在 VC++環(huán)境下編寫，包括用戶控制界面、實時顯示窗口。對信號發(fā)生板與信號采集卡的同步問題進(jìn)行了研究，提出了有效的解決方案。
　　研究了一維掃描激光雷達(dá)的室內(nèi)成像和室外成像，室內(nèi)成像目標(biāo)分別位于9m和16m處，成像質(zhì)