基于ccd成像的激光雷达自动对光技术研究

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1、夺因钟＾據若大爹ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ工程硕±学位论文子ＣＣＤ成像巧激光雷达论文题目基令动对光技术研完作者姓名光学工程工程领域王矣俭研完员刘东研堯员巾企业导师完成时二〇－為年Ａ月间牛逸种《接本乂＃工程硕±学位论文＃基于ＣＣＤ成像的激光雷达自动对光技术研究作者姓名：肖铃工程领域：光学工程校内导师；刘东研究员：王英俭研究员企业导师：完成时间二〇—六年五月二日：Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏ

2、ｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａＡ＇ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｍａｓｔｅｒｓｄｅｇｒｅｅｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｓｔｕｄｙｏｎＡｃｔｉｖｅＢｏｒｅｓｉｈｔｇＭｅｔｈｏｄｆｏｒａｎＡｔｍｏｓｈｅｒｉｃｐＬｉｄａｒＳｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＣＣＤｙＩｍａｇｉｎｇＡ’ｕｔｈｏｒｓＮａｍｅ：ＬｉｎｇＸｉａｏＳｅｃｉａｌｉｔｙ：ＯｐｔｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＹｉｎｇｊｉａｎＷａｎｇ；Ｐｒｏｆ．ＤｏｎｇＬ

3、ｉｕ＾＊＊Ｆｉｎｉｓｈｅｄｔｉｍｅ：Ｍａ２２０１６ｙ，中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研巧工作所取得的成果。除己特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中作了明滿的说明。、Ｉ：作者签名：签字日期如《《）中国科学技术大学学位论文授权使用声明一作为申请学位的条件之，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，目Ｐ：学校有权按有关规定向国家有关部口或机构送交

4、《论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ将学位论文编入中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制一手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。□公开□保密（）年：作者签名：导师签名疋堯馬＾你：签字日期：签字日期Ｈ１摘要巧要一激光雷达作为目前最常用，在探测大气气溶胶、、最重要的大气探测手段之边界层、水汽、Ｃ〇２等方面发挥着重要的作用。为保证探测数据的准确性与可靠性，激光雷达工作之前进行发射系统光轴

5、与接收系统光轴的平行调整（对光）工作尤为重要，。激光雷达实现自动对光能够有效地提高激光雷达自动化程度与工一作效率，还是保障机载和星载激光雷达数据可靠性的唯途径。本论文主要研究基于ＣＣＤ成像的激光雷达自动对光技术，对该技术的可行性和对光误差做了分析，并提出了该技术实现中的图像采集处理与硬件设计。全文共分为六章：一第章，阐述了激光雷达技术的基础，Ｗ及利用激光雷达进行大气探测的基本原理，对激光雷达方程进行了介绍。还阐述了进行激光雷达自动对光的研究意义，Ｗ及目前自动对光技术在国内外的研究进展。第二章，主要介绍利用ＣＣＤ成像进行自

6、动对光的技术研究。首先介绍了论文所使用的双波长米散射激光雷达系统，对该雷达的基本结构和控制软件进行了介绍，还提出了对该激光雷达结构进行改造的设计。然后介绍了利用成像法进行自动对光技术研巧的理论分析，利用Ｚｅｍａｘ软件对该技术进行仿真レッ及利用ＣＣＤ接收回波信号成像的实际观测对该技术进行验证。第Ｈ章，介绍了ＣＣＤ进行图像采集的软件，主要是利用ＬａｂＶ圧Ｗ调用图像采集系统自带的ＯＫＡＰＩ３２．ｄｌｌ接口动态库来实现。图像采集完成之后，最重要的就是对图像进行处理，将处理结果转换为对二维电动调整架的控制。，ＣＣＤ采集第四章，

7、讲述了自动对光的精度及相应的误差分析首先分析了二，图像在对光过程中产生的误差，然后讲述了维电动调整架产生的误差最后讲述了对光过程中所能容许的对光界线。，第五章，在对自动对光技术可行性论证之后需要搭建相应的硬件系统完成实验验证，主要包括相关的硬件选型和光路改造，发射光。介绍了硬件设计思想路改造重点在于安装二维电动调整架，接收光路改造重点在于ＣＣＤ和探测器的安装。第六章，总结了论文的主要工作，对主要创新点进行了凝练，也提出了本论Ｉ一文的不足之处，最后对电机调整高效算法和图像处理技术改进做了进步的展望。关键词：激光

8、雷达大气探测自动对光ＣＣＤ图像处理ＩＩＡｂｓｔｒａｃｔ