基于偏振调制的激光三维成像方法研究
| 致谢 | 第3-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 引言 | 第12-34页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第12-15页 |
| 1.2 激光测距技术及性能 | 第15-19页 |
| 1.2.1 直接脉冲测距技术 | 第15-16页 |
| 1.2.2 幅值调制连续波（AMCW）测距技术 | 第16-17页 |
| 1.2.3 频率调制连续波（FMCW）测距技术 | 第17-18页 |
| 1.2.4 相位编码调制（PM）测距技术 | 第18-19页 |
| 1.2.5 几种激光测距技术的性能比较 | 第19页 |
| 1.3 激光三维成像国内外研究现状及趋势 | 第19-28页 |
| 1.3.1 扫描三维成像方法 | 第19-22页 |
| 1.3.2 基于APD阵列的面阵三维成像方法 | 第22-24页 |
| 1.3.3 基于CCD相机的面阵三维成像方法 | 第24-28页 |
| 1.4 存在的问题及关键科学问题的提出 | 第28-32页 |
| 1.4.1 激光三维成像方法存在的问题 | 第28页 |
| 1.4.2 关键科学问题的提出 | 第28-32页 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 | 第32-34页 |
| 第2章 大口径电光晶体的偏振调制特性研究 | 第34-50页 |
| 2.1 激光的偏振态描述 | 第34-36页 |
| 2.2 偏振调制器件及其响应特性 | 第36-38页 |
| 2.2.1 磁光调制器 | 第36页 |
| 2.2.2 声光调制器 | 第36页 |
| 2.2.3 光弹调制器 | 第36-37页 |
| 2.2.4 电光调制器 | 第37-38页 |
| 2.3 电光晶体实现激光偏振态的调控 | 第38-45页 |
| 2.3.1 偏振光的晶片干涉机理 | 第38-40页 |
| 2.3.2 电光晶体的锥光干涉图 | 第40-41页 |
| 2.3.3 利用电光晶体对偏振光进行调制 | 第41-44页 |
| 2.3.4 电光晶体的调制曲线 | 第44-45页 |
| 2.4 电光晶体偏振调制对光束入射角度的限制 | 第45-49页 |
| 2.5 本章小结 | 第49-50页 |
| 第3章 基于偏振调制的脉冲测距理论研究 | 第50-68页 |
| 3.1 基于偏振调制的时间分辨方法 | 第50-59页 |
| 3.1.1 全作用域模式的偏振调制测距系统 | 第50-53页 |
| 3.1.2 距离选通模式的偏振调制测距系统 | 第53-59页 |
| 3.2 自适应距离选通测距方法 | 第59-66页 |
| 3.2.1 偏振调制测距系统的距离精度 | 第59-64页 |
| 3.2.2 自适应距离选通对距离精度的改善作用 | 第64-66页 |
| 3.3 测距系统距离选通功能的实验验证 | 第66-67页 |
| 3.4 本章小结 | 第67-68页 |
| 第4章 基于偏振调制的面阵三维成像仿真研究 | 第68-88页 |
| 4.1 基于偏振调制的面阵三维成像原理 | 第68-69页 |
| 4.2 激光束的时空分布对三维成像的影响 | 第69-75页 |
| 4.2.1 激光束的空间分布模型 | 第69-73页 |
| 4.2.2 激光束的时间分布模型 | 第73-75页 |
| 4.3 激光在介质中的传播模型 | 第75-76页 |
| 4.4 激光与物体的相互作用 | 第76-77页 |
| 4.5 激光三维成像指标体系论证 | 第77-79页 |
| 4.5.1 激光雷达方程 | 第77-78页 |
| 4.5.2 主要技术指标论证 | 第78-79页 |
| 4.6 激光三维成像方法的仿真分析与验证 | 第79-87页 |
| 4.6.1 现有的激光三维成像仿真软件 | 第79-81页 |
| 4.6.2 激光三维成像仿真系统的搭建 | 第81-82页 |
| 4.6.3 MABS和MBBS系统的三维成像仿真 | 第82-85页 |
| 4.6.4 自适应距离选通测距系统的三维成像仿真 | 第85-87页 |
| 4.7 本章小结 | 第87-88页 |
| 第5章 目标场景的三维重建方法及实验研究 | 第88-110页 |
| 5.1 激光三维成像实验系统建立 | 第88-89页 |
| 5.2 高效的亚像素级图像配准算法 | 第89-100页 |
| 5.2.1 现有的亚像素级图像配准算法性能 | 第89-90页 |
| 5.2.2 基于傅里叶变换的亚像素级图像配准 | 第90-91页 |
| 5.2.3 噪声条件下互功率谱矩阵的频域滤波处理 | 第91-93页 |
| 5.2.4 噪声条件下互功率谱矩阵的空域滤波处理 | 第93-94页 |
| 5.2.5 第一主成分分析实现高效空域滤波处理 | 第94-99页 |
| 5.2.6 图像配准误差对三维重建的影响 | 第99-100页 |
| 5.3 距离图像的噪声抑制方法 | 第100-103页 |
| 5.3.1 距离图像噪声的形成机理 | 第100页 |
| 5.3.2 基于灰度图像信噪比的距离图像噪声抑制 | 第100-103页 |
| 5.4 激光三维成像实验结果及讨论 | 第103-109页 |
| 5.4.1 静态目标的激光三维成像验证 | 第103-105页 |
| 5.4.2 动态目标的激光三维成像验证 | 第105-107页 |
| 5.4.3 激光三维成像系统的有效接收视场验证 | 第107-109页 |
| 5.5 本章小结 | 第109-110页 |
| 第6章 总结和展望 | 第110-114页 |
| 6.1 论文主要完成的工作 | 第110-111页 |
| 6.2 论文的特色和创新之处 | 第111页 |
| 6.3 后续研究工作的建议 | 第111-114页 |
| 参考文献 | 第114-122页 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第122页 |
