中科院光電技術研究所劉博研究員課題組在面陣三維成像激光雷達研究方面取得新進展：首次提出了基于雙偏振調制技術和自適應距離選通相結合的三維成像方法，相關研究成果發表于近期的IEEE Photonics Technology Letters (28, 3, 295-298, 2016)和Applied Optics (55, 3, A184-A190, 2016)，并已申請發明專利。
研究系統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制技術，結合自適應距離選通實現三維成像，突破了傳統掃描成像激光雷達無法對遠距離動態目標成像的限制，同時也克服了采用APD陣列探測器成像分辨率低的缺點。此外，通過偏振調制分光技術將回波光束一分為二同時進行成像，這樣僅發射一次激光脈沖即可完成距離的反演重構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態目標的形態識別和三維形態特征分析的需求，具有極大的潛在研究價值和廣闊的應用前景。
圖中所示為1公里外塔樓頂部欄桿圖像，(a)為白天普通相機拍攝的灰度圖像，(b)為面陣三維成像激光雷達系統探測得到的距離像。由距離圖中可以清晰地看到欄桿立體結構層次以及它們的距離間距信息。
以上工作得到了中國科學院“百人計劃”研究經費的支持。
面陣三維成像激光雷達獲取的遠距離目標三維圖像
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