中科院光電技術(shù)研究所劉博研究員課題組在面陣三維成像激光雷達(dá)研究方面取得新進(jìn)展：首次提出了基于雙偏振調(diào)制技術(shù)和自適應(yīng)距離選通相結(jié)合的三維成像方法，相關(guān)研究成果發(fā)表于近期的IEEE Photonics Technology Letters (28, 3, 295-298, 2016)和Applied Optics (55, 3, A184-A190, 2016)，并已申請發(fā)明專利。
研究系統(tǒng)采用高靈敏度的電子倍增電荷耦合器件(EMCCD)作為面陣探測器，利用雙通道高速電光偏振調(diào)制技術(shù)，結(jié)合自適應(yīng)距離選通實(shí)現(xiàn)三維成像，突破了傳統(tǒng)掃描成像激光雷達(dá)無法對遠(yuǎn)距離動(dòng)態(tài)目標(biāo)成像的限制，同時(shí)也克服了采用APD陣列探測器成像分辨率低的缺點(diǎn)。此外，通過偏振調(diào)制分光技術(shù)將回波光束一分為二同時(shí)進(jìn)行成像，這樣僅發(fā)射一次激光脈沖即可完成距離的反演重構(gòu)并獲得一幀三維圖像，具備“閃光”三維成像的能力，能夠滿足對空間高動(dòng)態(tài)目標(biāo)的形態(tài)識(shí)別和三維形態(tài)特征分析的需求，具有極大的潛在研究價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
圖中所示為1公里外塔樓頂部欄桿圖像，(a)為白天普通相機(jī)拍攝的灰度圖像，(b)為面陣三維成像激光雷達(dá)系統(tǒng)探測得到的距離像。由距離圖中可以清晰地看到欄桿立體結(jié)構(gòu)層次以及它們的距離間距信息。
以上工作得到了中國科學(xué)院“百人計(jì)劃”研究經(jīng)費(fèi)的支持。
面陣三維成像激光雷達(dá)獲取的遠(yuǎn)距離目標(biāo)三維圖像
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