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对于激光雷达系统,为了实现对目标高精度的探测和识别,在充分利用强度信息和距离信息的基础上,可利用目标反射的回波信号的偏振信息。介绍了偏振探测的原理,建立了条纹管激光雷达偏振成像系统,对几种特定目标进行了成像实验,得到了目标的强度像和偏振度图像。通过比较两幅图像,表明了偏振度图像能够区别开强度值很相近的目标,克服了强度像的不足,增加了探测能力,偏振成像技术可以有效地提高目标探测和识别效率。
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书书书
第
29
卷
光
学
学
报
光学前沿———信息光学
2009
年
12
月
犃犆犜犃犗犘犜犐犆犃犛犐犖犐犆犃
专
刊
文章编号
:
02532239
(
2009
)
Su
pp
lement2018004
条纹管激光成像系统的偏振成像实验和分析
梁小雪
魏靖松
孙剑峰
肖行俊
王
骐
(哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室,黑龙江 哈尔滨
150080
)
摘要
对于激光雷达系统,为了实现对目标高精度的探测和识别,在充分利用强度 信息 和距离 信息 的基础 上,可 利
用目标反射的回波信号的偏振信息。介绍了偏振探测的 原 理,建立 了 条纹 管激 光 雷达 偏振 成 像系 统,对 几种 特定
目标进行了成像实验,得到了目标的强度像和偏振度 图 像。 通过 比较 两 幅图 像,表 明了 偏振 度 图像 能够 区 别开 强
度值很相近的目标,克服了强度像的不足,增加了探测能力,偏振成像技术可以有效地提高目标探测和识别效率。
关键词
偏振成像;偏振度;目标识别;缪勒(
Mueller
)矩阵
中图分类号
TN958.98
文献标识码
A
犱狅犻
:
10.3788
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作者简介:梁小雪(
1984
—),女,硕士研究生,主要从事激光偏振成像方面的研究。
Email
:
lovxiaoxue
@
163.com
导师简介:王 骐(
1942
—),男,教授,博士生导师,主要从事激光技术、
X
光激光和激光成像技术等方面的研究。
Email
:
q
iwan
g
@
hit.edu.cn
1
引
言
一 般 的 目标 探 测 系 统只 能 获 取 目标 的 部 分 信
息,为了适应未来战争中 对 低可探测 威 胁目标的 防
范与摧毁,尤其是那些经 过 伪装或者 具 有隐蔽能 力
的目标
,必须发展先进的目标探测系统,偏振成像探
测系统正是适应这样的需要而发展起来的。该探测
技术能在杂乱背景 下提高目 标 的识别率
,对于 人 造
假目标和伪装目标 具有独特 的 辨别能力,同时能提
高图像的对比度和清晰度
[
1
~
4
]
。而条纹管激光雷达
三维成像技术是一 种非扫描 的 成像技术,能够获得
高分辨率的距离像 和强度像,其特点是 成 像清晰度
高
、距离精度高、成像帧频高,另外,与其它激光成像
技术比较,该技 术还有一 个 十分突出 的 优 点———大
视场角
[
5
~
8
]
,正是由于这些成像特点,该激光三维成
像技术无论是在军事还是民用方面都有着很高的应
用价值。
若将偏振探测技术应用到条纹管激光三维成像
系统中,在原有的强度信 息 和距离信 息 的基础上 可
获得偏振信息,如偏 振 度、退偏 度、偏振方 位 角和相
位变化等。利用该 成 像体制得 到 的目标散 射 特性,
还原出丰富的目标 信息,可 实 现对目标 高 精确的探
测和识别。文中利用
Nd∶YAG
脉冲激光 器 作为照
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