成果介绍
关键技术名称:激光三维成像技术,又称实景复制技术,通过发出高频激光脉冲并接收物体反射回来的带有距离和角度信息的激光束,通过信号处理实现即时三维成像及精确测量。技术先进性:可以快速、大量地采集空间点位信息,具有快速性,不接触性,穿透性,实时性、动态性、主动性(不依赖可见光),高密度、高精度,数字化、自动化等特性。激光雷达不仅可以防止于三脚架等平台上进行静态测量,还可以在车、船、飞机等移动中实现即时测量。当飞机飞过或车船行驶过任何城市、山川、河流,可迅速获取该区域的三维图形。激光雷达每次获取的数据不仅可直接量测距离、面积、体积、角度、弧度,还包含X,Y,Z空间三维坐标信息,可以赋予RGB颜色信息(通过集成的相机获得),同时还有物体的反射率信息,任何其他测量手段都无法给出这样全面的信息。与摄影测量相比,激光成像的技术优势在于:1)激光不受光照阴影和太阳角度影响,从而大大提高了数据采集的质量。其激光灰度数据甚至可辅助摄影测量中的匀光解算。2)激光测量成像可以采集多层次回波数据,可以完成植被区域多层次测量、测绘工作。3)结合激光三维测量和摄影测量技术,可以形成具备空间目标三维数据和彩色纹理信息的三维彩色数字摄影测量系统。与传统雷达相比,激光成像的技术优势在于:1)精度更高:静态三维激光扫描仪的精度可达毫米级,动态激光雷达的精度可达厘米级。2)抗干扰能力强:激光雷达不受微波、电磁波等信号的干扰。3)激光测量成像可以采集多层次回波数据,可以完成植被区域多层次测量、测绘工作。4)结合激光三维测量和摄影测量技术,可以形成具备空间目标三维数据和彩色纹理信息的三维彩色数字摄影测量系统。5)数据处理自动化程度高,盲区小。传统雷达的盲区是其扫描半径的12公里处,激光雷达的盲区一般在1米以内。技术特点及创新点:1)通过优化主动光学系统设计(孔径、焦距,视场)、设计IC芯片降低光电噪声、动态管理发射及回波强度、激光信号整形+多阈值比较、信号幅度补偿 + 温漂补偿、数字信号处理 + 检校定标等手段,突破了大动态范围(*** – 600m)激光回波信号检测及高精度(5mm+50PPM)测量技术,解决了背景光交替变化和宽温条件下有效作业的技术难题。北科天绘激光雷达的测距动态范围优于国外同类产品。2)发明了对心辐射支撑结构,通过设计激光扩束及
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