非激光光源的3D成像光雷達(dá)系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著成像雷達(dá)的不斷發(fā)展，越來越多的成果被廣泛的應(yīng)用于軍事探測(cè)、汽車防撞、探測(cè)測(cè)量等諸多領(lǐng)域。這些技術(shù)主要分為掃描和無(wú)掃描兩種方式。掃描方式作用距離遠(yuǎn)，然而其掃描設(shè)備復(fù)雜且?guī)什桓摺６鵁o(wú)掃描的方式結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單且成像速度快。在無(wú)掃描成像雷達(dá)領(lǐng)域里，比較有代表性的技術(shù)有門控切片技術(shù)和增益調(diào)制技術(shù)。門控切片技術(shù)是根據(jù)目標(biāo)遠(yuǎn)近的不同來選通探測(cè)器件的開通和關(guān)斷，獲取一系列不同距離處目標(biāo)的二維強(qiáng)度像，有效地避免了背景光對(duì)結(jié)果的影響；增益調(diào)制技術(shù)是利用

2、激光脈沖的飛行時(shí)間不同而調(diào)制增益的變化從而來解算出待測(cè)目標(biāo)的距離最終恢復(fù)出距離像。兩者在不同的領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，但是上述兩種成像技術(shù)都需要借助增強(qiáng)型電荷耦合器件，來探測(cè)圖像信息并實(shí)現(xiàn)增益，這類器件不僅價(jià)格昂貴，而且體積較大，這些因素都限制了應(yīng)用領(lǐng)域的長(zhǎng)足發(fā)展。
　　為此，本文提出了一種用普通的電荷耦合器件來取代增強(qiáng)型電荷耦合器件的3D成像雷達(dá)方案。基于此方案，本文研究采用一種非激光光源的成像雷達(dá)系統(tǒng)來驗(yàn)證方案的合理性。它是利用帶有

3、電子快門可控的傳感器器件，控制電子快門的開通與關(guān)斷的時(shí)間，來調(diào)節(jié)傳感器曝光時(shí)間，實(shí)現(xiàn)可調(diào)節(jié)增益從而代替增強(qiáng)型電荷耦合器件實(shí)現(xiàn)3D成像。
　　這套光成像雷達(dá)系統(tǒng)，采用高功率發(fā)光二極管作為發(fā)射光源，電荷耦合器件為采集圖像信息單元，通過兩次成像得到待測(cè)目標(biāo)的強(qiáng)度像，將采集到的兩次圖像信息分別通過 A/D模塊，將模擬信號(hào)數(shù)字化，然后通過 USB傳輸模塊將圖像信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)并且保存下來，最終將數(shù)據(jù)進(jìn)行理論計(jì)算恢復(fù)出待測(cè)目標(biāo)的距離像。