基于非激光光源的無掃描3D成像光雷達(dá)系統(tǒng)的研究.pdf

1、無掃描3D成像光雷達(dá)有著探測(cè)視場(chǎng)大、成像速度快、探測(cè)距離遠(yuǎn)、分辨率高等優(yōu)點(diǎn),在軍事、醫(yī)療、測(cè)繪等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。現(xiàn)階段的無掃描三維成像光雷達(dá)技術(shù)有著兩類不同的實(shí)現(xiàn)方案,一類是利用三維成像傳感器件直接獲取目標(biāo)的3D像,另一類是利用二維成像傳感器件通過強(qiáng)度像與距離像合成的方法來獲得目標(biāo)的3D像。目前,絕大多數(shù)的三維成像光雷達(dá)方案選擇后一種方案,而這些方案多采用調(diào)制激光作為發(fā)射光源或昂貴的ICCD等調(diào)制接收器件,這就導(dǎo)致系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)難度

2、大、成本較高。
　　本文通過對(duì)目標(biāo)三維成像原理的研究,提出采用大功率LED代替激光作為發(fā)射光源,并利用高靈敏度線陣CCD器件的電子快門功能,實(shí)現(xiàn)一定距離上的低成本三維成像方案。最后根據(jù)該方案構(gòu)建了一套以FPGA為控制核心,USB2.0為數(shù)據(jù)傳輸接口的實(shí)驗(yàn)演示平臺(tái),對(duì)一定范圍內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行了測(cè)距實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了采用該種方法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)三維成像的可行性,本文主要工作內(nèi)容如下:
　　1.完成基于非激光光源的無掃描3D成像光雷達(dá)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)

3、方案,根據(jù)實(shí)驗(yàn)預(yù)期與實(shí)驗(yàn)室條件完成器件的選型。
　　2.系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì),主要包括系統(tǒng)電源部分、快門型線陣CCD器件TCD1304控制部分、模數(shù)轉(zhuǎn)換器件AD80066的控制部分、USB傳輸接口模塊以及FPGA控制模塊。
　　3.系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),主要包括采用硬件描述語言VerilogHDL實(shí)現(xiàn)的快門型線陣CCD器件TCD1304的驅(qū)動(dòng)控制部分、模數(shù)轉(zhuǎn)換器件AD80066的配置與驅(qū)動(dòng)部分、FPGA數(shù)據(jù)處理部分、USB控制傳輸部