高分辨率三维激光雷达成像技术研究

论文摘要

激光雷达自从问世以来一直在军用和民用领域得到广泛的应用,其最主要的应用还是目标探测和测距。论文研究的主要内容就是成像激光雷达扫描失真的误差分析及校正。本文介绍了激光雷达的特点及应用,对激光雷达基本理论及扫描成像技术进行了阐述,对振镜原理进行了概括,在此基础上经过仔细对比,选择了适合激光二维振镜扫描成像的各个元件；通过建立二维振镜扫描的光路图,仔细分析了扫描失真的主要原因及次要原因,对现在常用的校正方法原理进行了介绍。然后,由反函数关系,推导出了扫描场内任一点坐标与振镜偏转角之间的函数关系式,提出了用此关系式计算扫描点(x,y)对应的扫描畸变量,并补偿给理论扫描轨迹的方法,从而达到校正的目的。最后,用软件的方法对此算法进行验证,图像失真得到显著校正。此方法能达到毫米量级,具有很高的精度。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 激光雷达简介
• 1.2 激光雷达的应用
• 1.3 成像激光雷达国内外研究现状
• 1.4 本文主要研究内容
• 第二章 扫描成像激光雷达
• 2.1 激光雷达理论
• 2.2 扫描成像激光雷达基本理论
• 2.3 扫描成像技术
• 第三章 激光振镜扫描
• 3.1 激光振镜扫描系统
• 3.2 扫描失真原因分析
• 3.3 图形畸变校正方法概述
• 第四章 畸变的校正
• 4.1 理论分析
• 4.2 实验数据
• 4.3 实验系统搭建
• 4.4 校正结果显示
• 第五章 总结
• 致谢
• 参考文献