圖片說(shuō)明：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證示意圖，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)10 m外的目標(biāo)進(jìn)行距離成像，時(shí)隙尺寸為0.07 ns。
成像結(jié)果中第一列為不同角度的目標(biāo)照片，第二列為與之對(duì)應(yīng)的距離像。
條紋管成像激光雷達(dá)（STIL）具有高精度、高靈敏度、大視場(chǎng)角等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)成為激光雷達(dá)領(lǐng)域的熱門(mén)研究課題，并廣泛應(yīng)用于目標(biāo)識(shí)別和高程測(cè)繪等領(lǐng)域。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)的陳德應(yīng)教授課題組通過(guò)改變時(shí)隙尺寸進(jìn)一步降低STIL的測(cè)距誤差，并建立時(shí)隙尺寸與測(cè)距誤差之間的理論關(guān)系模型。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Chinese Optics Letters 2016 年第2 期上 (G.C. Ye et al., Effectof time bin size on accuracy of streak tube imaging LIDAR)。
STIL系統(tǒng)采用條紋相機(jī)將不同距離目標(biāo)的時(shí)域回波信號(hào)在空間上展開(kāi)，進(jìn)而配合一維線掃描平臺(tái)實(shí)現(xiàn)三維成像。理論分析表明，基于峰值檢測(cè)算法情況下，減小時(shí)隙尺寸則距離誤差也相對(duì)降低，且二者呈線性關(guān)系。
該研究提出了一種改進(jìn)的條紋管成像激光雷達(dá)誤差評(píng)價(jià)模型，基于該模型改進(jìn)后的STIL系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)毫米級(jí)的距離成像。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比了不同時(shí)隙尺寸參數(shù)下STIL的三維成像結(jié)果，并且建立了二者之間的關(guān)系模型。在最優(yōu)時(shí)隙尺寸為0.07 ns情況下獲得了最佳距離誤差為3 mm的距離像。研究結(jié)果表明，減小時(shí)隙尺寸可以降低距離誤差。
該課題組的樊榮偉教授認(rèn)為，在通過(guò)減小時(shí)隙尺寸降低距離誤差的同時(shí)，還需要保證雷達(dá)系統(tǒng)具有足夠的距離門(mén)寬。所以，下一步的工作將主要集中于研究如何在已知目標(biāo)景深的情況下確定最佳的時(shí)隙尺寸，并在外場(chǎng)條件下對(duì)該理論做遠(yuǎn)距離的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
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