Bij kleine doelen op afstand kunnen conventionele detectiemiddelen vaak alleen worden gelokaliseerd om te zien dat het doel slechts een punt is. En voor sommige speciale behoeften, de noodzaak om de oppervlaktekenmerken en zelfs lichaamskenmerken onder de knie te krijgen, om de beweging van de doelcognitie te bereiken, is er een dringende behoefte om beeldvormingsmiddelen met superresolutie te ontwikkelen. National University of Defense Technology Pulsed Power Laser Technology, directeur van het State Key Laboratory van het professor Hu Yihua-team, na de realisatie van de 10 km-afstand in 2022 met een resolutie van beter dan 2 cm in binnen- en buitenland om het hoogste niveau van reflectiechromatografie LIDAR te rapporteren Tweedimensionale beeldvorming met superresolutie, gebaseerd op de recente realisatie van driedimensionale beeldvorming met superresolutie, is een grote doorbraak.
Realisatie van driedimensionale superresolutiebeelden met een resolutie van 2,0 x 2,0 x 3,5 cm op een afstand van 10 km
Het principe van tweedimensionale beeldvorming door middel van reflectietomografie lidar wordt volwassen en relevant experimenteel onderzoek is uitgevoerd in binnen- en buitenland, maar het principe en de methode van driedimensionale beeldvorming zijn in binnen- en buitenland niet gerapporteerd. Het team heeft op innovatieve wijze de driedimensionale beeldtechnologie-architectuur van reflecterende chromatografie-lidar naar voren gebracht, de multi-angle en multi-field-of-view interleaved sampling van laserdetectie, snelle en hifi-acquisitie van laserecho met smalle pulsen tot stand gebracht en beeldreconstructie- en fusieverwerkingsmethoden, en ontwikkelde het driedimensionale beeldvormende experimentele systeem van reflecterende chromatografie lidar, en voerde de experimenten uit in het Zipeng-berggebied van Hefei, dat zich op een afstand van 10,38 km bevond, om de drie- dimensionale reconstructie met superresolutie van het doelbeeld. De experimenten werden uitgevoerd op een afstand van 10,38 km in Zipeng Mountain, Hefei, om een driedimensionale reconstructie met superresolutie van doelbeelden te realiseren.
In het experiment werden twee soorten doelen opgesteld op een 100-meter hoge experimentele toren op de berg (31 graden 43′28″N, 116 graden 59′55″E): 1) een stereo-installatie met een hoogte van 75 cm en een breedte van 30 cm, zoals weergegeven in figuur 1 (a); 2) een trapeziumvormig doel van 60 graden met een kantelhoek van 60 graden en een kantelhoek van 60 graden, dat is samengesteld uit meerdere blokken met een dikte van 1,7 cm en verschillende dwarsdoorsneden, waarbij de afstand afneemt van 9 naar 2 cm van onder naar boven, en met een gebied dat geleidelijk kleiner wordt. kantelhoek trapeziumvormig stereoresolutietestdoel, zoals weergegeven in figuur 1 (b). Het experimentele beeldvormingssysteem was opgesteld op de bovenste verdieping van South China City (31 graden 46'20 "N, 117 graden 5'35" E) in de stad, zoals weergegeven in figuur 1 (c). Onder een verscheidenheid aan experimentele omgevingen en experimentele parameterinstellingen werden met succes driedimensionale superresolutiebeeldvormingsresultaten van stereodoelen verkregen, zoals getoond in Fig. 2(b) en 2(d).
Fig. 1 Reflectietomografie lidar driedimensionale beeldvorming experimentele implementatiediagrammen
(a) Stereo-montage (b) Testdoel met stereoresolutie
(c) Reflectietomografie lidar 3D-beeldvormingsexperimentsysteem
Volgens het principe van reflecterende chromatografie LIDAR-beeldvorming, zolang de signaal-ruisverhouding van de laserpulsecho voldoende is, is de 3D-beeldresolutie relatief onafhankelijk van de optische opening, afstand en laserdivergentiehoek, dus dit experiment legt de basis voor het realiseren van de 3D-beeldvorming van kleine doelen op ultralange afstanden van duizenden meters. Daarom legt dit experiment de basis voor de realisatie van driedimensionale beeldvorming van kleine ultralange afstandsdoelen op kilometers afstand. De optische opening van het experimentele systeem is 260 mm, en de diffractielimiethoek van het optische beeldvormingssysteem met dezelfde opening is ongeveer 5 μrad, wat overeenkomt met de beperkende resolutie van conventionele optische beeldvorming op 10 km van ongeveer 5 cm, en de de huidige resultaten hebben het superresolutiebeeldvormingsvermogen van kleine doelen op een lange afstand bereikt dat de diffractielimiet van de optische beeldvorming met dezelfde opening overschrijdt, en de beeldresolutie bevindt zich op het optimale niveau van het laserbeeldveld in binnen- en buitenland, vooral de stereoscopische beeldvorming van kleine objecten wordt voor het eerst verkregen door de originele technische middelen en verwerkingsalgoritmen. De beeldresolutie is de beste op het gebied van laserbeeldvorming in binnen- en buitenland, vooral de eerste keer dat met de originele technische middelen de superresolutie 3D-beeldvormingsresultaten op centimeterniveau van een driedimensionale doelstructuur op een afstand van 10 km worden verkregen en verwerkingsalgoritme.
Figuur 2 Doelobject en beeldresultaten
(a) Stereoscopische montage
(b) Gereconstrueerd beeld van de driedimensionale montage
(c) Testdoel met stereoresolutie
(d) Gereconstrueerd beeld van het testdoel met stereoresolutie
