基于混沌激光测距系统计算模型的深度图重建

蒋博文; 岳涛; 胡雪梅

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基于混沌激光测距系统计算模型的深度图重建

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基于物理过程提出了一个针对混沌激光测距系统的仿真计算模型。该计算模型相对全面地考虑了引起混沌信号退化并造成测距误差的各种因素,包括大气衰减、大气湍流、几何衰减、被测物体的表面法线信息及其双向反射分布函数、多径噪声、环境光噪声、系统热噪声和光电二极管的退化模型等。为了重点探索双向反射分布函数、环境光噪声、多径噪声对基于混沌信号的深度图重建精度的影响,进一步通过将一维离散混沌序列作为探测信号,基于互相关法对合成的深度图进行扫描测距和深度图重建。实验结果表明,本文研究的混沌激光仿真测距系统的深度图重建质量受双向反射分布函数中粗糙度系数的影响并不十分明显,但当粗糙度逐渐增大时,漫反射成分也逐渐增大,此时多径噪声的影响将逐渐显现。此外,该系统能够在一定的环境光噪声强度范围内表现出对环境光噪声较强的鲁棒性,但即使在多径噪声较弱时,其深度图重建质量也会随多径噪声以较快的速率衰减,当多径噪声增强到一定程度时衰减速率才趋于平缓。本文能为实现实际的混沌激光深度图重建系统以及针对影响重建质量的退化因素分析提供参考和依据,并有助于快速高效地构建出基于物理过程且接近于实测环境的混沌激光深度图探测结果数据集。

著录项

来源
《光子学报》 |2022年第6期|1-18|共18页
作者
蒋博文; 岳涛; 胡雪梅;
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作者单位

南京大学电子科学与工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类应用光学;
关键词
混沌信号; 激光测距; 计算模型; 双向反射分布函数; 环境光噪声; 多径噪声;

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