光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2013年
10期
2488-2494
,共7页
何伟基%司马博羽%苗壮%陈云飞%陈钱%顾国华
何偉基%司馬博羽%苗壯%陳雲飛%陳錢%顧國華
하위기%사마박우%묘장%진운비%진전%고국화
激光雷达%光子计数%三维成像%反转误差%误差校正
激光雷達%光子計數%三維成像%反轉誤差%誤差校正
격광뢰체%광자계수%삼유성상%반전오차%오차교정
lidar%photon counting%3D imaging%reversal error%error correction
实施光子飞行时间测量法时,光子飞行时间测量值受激光回波信号能量的影响会出现测量反转误差,从而影响系统三维成像的精度.本文描述了一种光子计数三维成像激光雷达系统反转误差的校正方法及其实验.提出的反转误差校正方法包含先验模型标定和反转误差校正两个步骤.首先,通过标定法得到系统反转误差相对于激光脉冲响应率的函数关系,建立系统的反转误差预测函数.然后,由系统反转误差函数预测出原始三维图像的反转误差图像并实现原始三维图像的反转误差校正.实验搭建了光子计数三维成像激光雷达系统,采用盖格-雪崩光电二极管(Gm-APD)作为光子探测器,由高速扫描振镜二维扫描获取三维图像.通过时间相关记录仪获取光子到达时间分布,分别得到原始三维图像和激光脉冲响应率.在反转误差校正的测试实验中,系统的测量均方差由校正前的33.2 mm提高至8.1 mm.实验结果表明,该反转误差校正方法可以有效降低光子计数三维成像激光雷达的反转误差.
實施光子飛行時間測量法時,光子飛行時間測量值受激光迴波信號能量的影響會齣現測量反轉誤差,從而影響繫統三維成像的精度.本文描述瞭一種光子計數三維成像激光雷達繫統反轉誤差的校正方法及其實驗.提齣的反轉誤差校正方法包含先驗模型標定和反轉誤差校正兩箇步驟.首先,通過標定法得到繫統反轉誤差相對于激光脈遲響應率的函數關繫,建立繫統的反轉誤差預測函數.然後,由繫統反轉誤差函數預測齣原始三維圖像的反轉誤差圖像併實現原始三維圖像的反轉誤差校正.實驗搭建瞭光子計數三維成像激光雷達繫統,採用蓋格-雪崩光電二極管(Gm-APD)作為光子探測器,由高速掃描振鏡二維掃描穫取三維圖像.通過時間相關記錄儀穫取光子到達時間分佈,分彆得到原始三維圖像和激光脈遲響應率.在反轉誤差校正的測試實驗中,繫統的測量均方差由校正前的33.2 mm提高至8.1 mm.實驗結果錶明,該反轉誤差校正方法可以有效降低光子計數三維成像激光雷達的反轉誤差.
실시광자비행시간측량법시,광자비행시간측량치수격광회파신호능량적영향회출현측량반전오차,종이영향계통삼유성상적정도.본문묘술료일충광자계수삼유성상격광뢰체계통반전오차적교정방법급기실험.제출적반전오차교정방법포함선험모형표정화반전오차교정량개보취.수선,통과표정법득도계통반전오차상대우격광맥충향응솔적함수관계,건립계통적반전오차예측함수.연후,유계통반전오차함수예측출원시삼유도상적반전오차도상병실현원시삼유도상적반전오차교정.실험탑건료광자계수삼유성상격광뢰체계통,채용개격-설붕광전이겁관(Gm-APD)작위광자탐측기,유고속소묘진경이유소묘획취삼유도상.통과시간상관기록의획취광자도체시간분포,분별득도원시삼유도상화격광맥충향응솔.재반전오차교정적측시실험중,계통적측량균방차유교정전적33.2 mm제고지8.1 mm.실험결과표명,해반전오차교정방법가이유효강저광자계수삼유성상격광뢰체적반전오차.