光电简报20161上海技术物理研究所图书馆.pdf

光电信息简报 编号：2016-13 总第360 期 2016-7-10 本期目录 会议报道 激光雷达技术及其应用会议报道 产业市场分析 VCSEL 市场呈现快速增长之势 2016-2020 年激光二极管年均增长率超过11% 2022 年底全球3D 打印市场将达301.9 亿美元 中科院上海光学精密机械研究所 光电信息简报20 1613 会议报道 激光雷达技术及其应用会议报道 2016 年4 月17 日在美国马里兰州巴尔的摩召开的激光雷达技术与应用会议， 会议议题包括:单光子传感系统、空间应用、数据处理及计算、先进组件技术及系 统、3D 成像与测距、光谱应用，本报选取SPIE 9832 卷文章摘要摘译如下： 1、美国Exciting Technology 有限责任公司的Paul F. McManamon 等人发表题为 《非 扫描激光雷达探测器的方案比较》文章。 本文将讨论多个非扫描激光雷达摄像机方案，并通过计算在特定条件下某一区 域所需能量来比较灵敏度。作者定义两个基本场景，在每个场景下分别观察无遮挡 地面的三维成像，具有64 灰度等级或6 位灰度的3D 成像，每个探测器元件有来自 不同范围的3 个回波脉冲的3D 成像，以及有灰度等级且每个探测器有多个回波的 3D 成像。作者比较了盖革模式雪崩光电二极管（GMAPDs ）、线性模式雪崩光电二 极管（LMAPDs ），以及传统上用于2D 成像但结合快速偏振旋转级可用于3D 成像 的低带宽摄像机。 2 、美国Woolpert 公司的Joshua Gluckman 发表题为 《高海拔、机载、单光子雷达测 绘仪器的处理链路设计》文章。 采用单光子敏感的阵列探测器处理从高海拔、机载激光雷达仪器获取的数据存 在一些挑战：阵列探测器产生大量的数据；单光子敏感探测器产生高层噪声；高海 拔操作难以实现精确的地理定位。为了应对这些挑战，作者为高海拔、单光子、机 载雷达测绘仪器研制了一套独特的高度自动化的处理链路。处理链路包括用于重合 处理、降噪、自校准、数据拼接和地理定位精确度增强的算法。和所有单光子敏感 系统一样的是较高的背景光子噪声水平。在处理链路中的关键一步是用于密度估计 的快速准确的算法，用来将激光雷达信号从背景光子噪声中分离出来，从而允许使 用宽量程门并实现系统白天运行。额外的滤波算法用于去除或减少系统和探测器的 其它噪声。利用仪器的圆锥扫描方式的优化算法被用于改善地理定位和自校准系统。 3、奥地利RIEGL 激光测量系统有限公司的A. Ullrich 等人发表题为 《线性激光雷 达与盖革模式激光雷达：对数据属性和数据质量的影响》文章。 激光雷达已成为快速可靠地提供精确的 3D 数据必不可少的技术，即使是在不 良测量情况和恶劣环境中。它能提供高精确的点云，且每个点有相当数量的额外有 价值的属性。基于盖革模式雪崩光电二极管阵列，也称为单光子雪崩光电二极管阵 1 光电信息简报20 1613 列的激光雷达系统早期被用于军事应用，现在希望进入三维数据采集的商业市场， 相对于传统技术，广告显示在更长的距离有更高的点采集速度。出版物指出了这些 新系统相对于另一种激光雷达类别“线性激光雷达”的优点，因为用于检测激光回 波脉冲的首要接收器元件（雪崩光电二极管）运行在线性模式下，故称为线性激光 雷达。作者分析了两种激光雷达的技术之间的差异，和它们各自所提供的数据的基 本差异。也讨论了物理学对这两种LIDAR 方案施加的限制，并对线性激光雷达相对 于光子计数方法的优点进行了讨论。 4 、法国国家航空航天科研局ONERA 的Antoine Coyac 等人发表题为《使用GmAPD 阵列进行三维激光成像的模拟和实验比较：应用于长程探测》文章。 在本文中，作者说明使用盖革模式雪崩光电二极管 （GmAPD ）阵列进行长达数 千米的远距离探测的可行性及好处。文中描述对盖革检测传感器的模拟，这是作者 的端到端激光模拟器的一部分，用来从合成场景中生成模拟三维激光图像。产生的 三维点云与用 GmAPD 3D