不久的將來(lái)，在我國(guó)激光雷達(dá)的“眼”里，遠(yuǎn)處正在高速運(yùn)動(dòng)的物體將不再是一個(gè)二維的平面圖像，而是以有縱深的三維形態(tài)呈現(xiàn)。
記者5月6日從中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所劉博研究員課題組了解到，日前該課題組在面陣三維成像激光雷達(dá)研究方面取得突破，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《IEEE光電技術(shù)快報(bào)》和國(guó)際應(yīng)用光學(xué)頂級(jí)期刊《應(yīng)用光學(xué)》等，并且已經(jīng)申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利。
“如果把激光雷達(dá)對(duì)物體成像比作盲人摸象，”劉博比喻說(shuō)，“傳統(tǒng)的單點(diǎn)掃描激光雷達(dá)就像用一個(gè)手指頭去觸碰物體，要觸碰很多次才能對(duì)物體有一個(gè)整體的印象；而面陣三維成像激光雷達(dá)就好像一個(gè)巨型的手掌，可以快速感知物體。”
據(jù)悉，目前業(yè)界研究中的面陣三維成像激光雷達(dá)，即“巨型手掌”，有多種技術(shù)路線，大多采用APD陣列探測(cè)器，受器件的限制，不僅分辨率低，而且數(shù)據(jù)處理流程復(fù)雜，與此同時(shí)國(guó)外比較先進(jìn)的探測(cè)器件還對(duì)我國(guó)禁運(yùn)。
記者了解到，劉博研究員課題組的新方法，采用高靈敏度的電子倍增電荷耦合器件作為面陣探測(cè)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(wú)法對(duì)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(cè)器成像分辨率低的缺點(diǎn)。
劉博介紹說(shuō)，該方法通過(guò)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(mǎn)足對(duì)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。
“未來(lái)這種雷達(dá)在空間應(yīng)用上，比如空間距離感知和三維形態(tài)測(cè)量，或者是無(wú)人駕駛上，都可以大有作為。”劉博表示，目前還處在原理樣機(jī)的階段，整個(gè)系統(tǒng)的體積比較大，下一步將著力進(jìn)行系統(tǒng)的性能完善和小型化。
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