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[发明专利]一种宽光谱激光变倍扩束准直光学系统-CN202310824706.9在审
发明人：陈振威;杨勇;王积勤;林鑫;季凯杰;宋沙磊;尹宇阳;梁嘉明;程学武;李发泉 -专利权人：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
申请日： 2023-07-06 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G02B27/09 文献下载
摘要：本发明公开了一种宽光谱激光变倍扩束准直光学系统，包括沿光线传输方向依次同轴设置用于聚焦光线的固定透镜组，用于实现扩束倍率变化的变倍透镜组、用于补偿变倍透镜组移动的补偿透镜组以及保护窗口片，固定透镜组的光焦度为正，变倍透镜组光焦度为负、补偿透镜组为正，保护窗口片无光焦度。本发明涵盖波段从355nm到1064nm，同时实现紫外‑可见光‑近红外波段范围内激光扩束准直。宽光谱基本包括当前绝大部分激光雷达、激光测距和激光加工系统的工作波段；可以对光束直径不超过5mm的入射激光进行准直，最大变倍比为12倍。满足于当前激光雷达、激光测距、激光加工和激光干涉仪等各个领域的使用。
一种光谱激光变倍扩束准直光学系统

[发明专利]一种高光谱激光雷达的辐射校正方法和装置-CN202110769535.5有效
发明人：杨健;徐骞;史硕;龚威;宋沙磊;陈必武;陈博文;杜霖 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2021-07-07 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G01S7/48 文献下载
摘要：本发明涉及一种高光谱激光雷达的辐射校正方法和装置。该方法包括：通过获取高光谱激光雷达的点云数据；根据高光谱激光雷达的点云数据，确定高光谱激光雷达的每个通道接收的回波信号对应的物体表面的粗糙度以及在物体表面的镜面反射成分参数；根据确定的高光谱激光雷达的每个通道接收的回波信号对应的物体表面的粗糙度以及在物体表面的镜面反射成分参数，对点云中各个点的每个通道接收的回波信号的强度进行校正。本方法能够减轻高光谱激光雷达获取的回波信号强度受到的影响。
一种光谱激光雷达辐射校正方法装置

[发明专利]基于近红外光全波形测距的高光谱三维激光雷达系统-CN201811598297.0有效
发明人：史硕;陈必武;龚威;孙嘉;宋沙磊;陈博文;郭矿辉 -专利权人：武汉大学
申请日： 2018-12-26 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G01S17/894 文献下载
摘要：本发明提供一种基于近红外光全波形测距的高光谱三维激光雷达系统，包括激光发射单元、信号探测单元、同步采集单元和数据处理单元，所述激光发射单元包括超连续谱激光器，超连续谱激光器由近红外光源泵浦，发射出覆盖可见光和近红外的超连续谱白光激光；所述信号探测单元包括基于近红外波段的全波形测距探测系统、扫描振镜、望远镜、分光仪和多通道探测器；所述同步采集单元包含一个多通道数字延时脉冲发生器，控制近红外波段探测器采集和多通道可见光信息采集，使距离信息和光谱信息对应。本发明可直接同时获取目标地物的可见光近红外激光光谱信息和激光点云空间信息，可以广泛运用于测绘遥感，目标分类识别等领域。
基于红外光波形测距光谱三维激光雷达系统

[发明专利]基于彩色三维扫描激光雷达的彩色点云滤波方法-CN201911258468.X有效
发明人： 宋沙磊;曹雄;龚威;王滨辉;何东;陈振威;林鑫;史硕;程学武;李发泉 -专利权人：中国科学院武汉物理与数学研究所
申请日： 2019-12-10 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开了基于彩色三维扫描激光雷达的彩色点云滤波方法，包括以下步骤：利用彩色三维扫描激光雷达获取彩色点云；为彩色点云中的各点赋予类标签；同一类标签中的点数小于个数阈值，则在彩色点云中删除该类标签中的点。本方法直接对由彩色三维扫描激光雷达获取的彩色点云进行处理，实现容易，处理速度快。克服了现有点云滤波方法对在建筑物和植被边缘的有效点云中包含着大量的噪声不能够很好去除的局限，将彩色点云中的噪声有效滤除。同时利用彩色点云的空间信息和颜色信息对点云数据进行滤波，对噪声点的识别精度比一些传统的方法要高很多。
基于彩色三维扫描激光雷达滤波方法

[发明专利]基于Spark的高光谱激光雷达多通道加权系统及方法-CN202210325224.4在审
发明人：厚霞霞;冉艳红;王滨辉;刘中正;陈振威;宋沙磊 -专利权人：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
申请日： 2022-03-29 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明公开了基于Spark的高光谱激光雷达多通道加权系统，包括数据分发层，还包括数据存储层，数据存储层包括批量处理层，服务层，以及速度层，本发明还公开了基于Spark的高光谱激光雷达多通道加权方法，对管理器分配的通道数据进行平滑滤波，输出平滑后的通道数据；对平滑的通道数据进行时域校正，输出时域校正后的通道数据；对时域校正后的通道数据进行加权累积，输出加权累积后的通道数据；对加权累积后的通道数据进行参数提取优化，输出距离数据集与强度数据集。本发明有效的提高高光谱激光雷达波形数据的每个通道、每发脉冲的光谱信息和距离信息的提取精度以及高光谱激光雷达多通道加权处理算法的运行速率。
基于 spark 光谱激光雷达通道加权系统方法

[发明专利]多光谱激光雷达彩色点云的高光去除方法-CN202111090194.5在审
发明人： 宋沙磊;刘中正;王滨辉;龚威;曹雄;陈振威 -专利权人：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
申请日： 2021-09-16 - 公布日： 2021-12-31 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开了多光谱激光雷达彩色点云的高光去除方法，包括以下步骤：步骤1、建立彩色点云的高光模型；步骤2、计算彩色点云的高光分量；步骤3、根据彩色点云的高光分量识别饱和高光点云，监测彩色点云的光晕区，确定补色区域为光晕区和饱和高光点云区，对补色区域的彩色点云进行补色。本发明建立多光谱激光雷达彩色点云的高光模型，相比于现有的单波长激光的反射模型，该模型重点关注不同光谱通道的高光分量和高光特性，有助于多光谱激光雷达彩色点云的高光消除。采用分离高光和色彩填补相结合的方式，使得点云可视化效果达到最优。
光谱激光雷达彩色去除方法

[发明专利]一种PM2.5反演方法及监测区域分割方法-CN201811578758.8有效
发明人： 宋沙磊;徐宝;马昕;李治平;莫云龙 -专利权人：天津珞雍空间信息研究院有限公司
申请日： 2018-12-24 - 公布日： 2021-10-12 - 主分类号： G01N15/06 文献下载
摘要：本申请公开了一种用于PM2.5反演的监测区域分割方法及PM2.5反演方法，监测区域分割方法包括以下步骤：以监测区域内的地理静态指标与PM2.5实测浓度为样本，统计出各静态指标与PM2.5实测浓度的相关系数；以相关系数作为权重对各静态指标进行指标归一化,得到归一化参量N_index，所述归一化参量N_index以栅格数据显示；对归一化参量N_index的栅格数据进行多尺度分割，确定最优分割方法并以最优分割方法将监测区域分割为若干子区域。本申请采用多尺度分割算法对监测区域进行分割，减小空间异质性对参数估计的干扰，针对不同研究子区建立其专属的颗粒物浓度反演模型。
一种 pm2 反演方法监测区域分割

[发明专利]一种基于激光点云数据的门窗点云形状检测方法及系统-CN201810042774.9有效
发明人： 宋沙磊;陈必武;林鑫;王滨辉;彭浪清 -专利权人：常景测量科技（武汉）有限公司
申请日： 2018-01-16 - 公布日： 2021-08-03 - 主分类号： G06T7/50 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于激光点云数据的门窗点云形状检测方法及系统，包括对原始的点云数据进行预处理，得到去除粗差的点云数据，进行边缘提取；根据边缘提取的结果判断该点云形状，将三维点云向垂直于门框平面方向投影至二维，然后划分格网，提取中间位置的内部网格，判断内部格网的点数是否大于预设的相应阈值，若是则认为是L形，若不是则认为是其他形状，将点云的边缘提取结果分割为上下左右四个部分，进行上部分相应判断拟合并拟合点云边缘的左、右和下部分；拟合数据与点云数据逐点计算拟合误差，然后计算决定系数，提取出决定系数满足相应阈值的拟合参数。本发明具有简单、有效、精度高、易于实现的特点，具有重要的市场价值。
一种基于激光数据门窗形状检测方法系统

[发明专利]基于多通道全波形激光雷达数据的多目标距离测量方法-CN201911149992.3有效
发明人： 宋沙磊;王滨辉;龚威;曹雄;陈振威;何东 -专利权人：中国科学院武汉物理与数学研究所
申请日： 2019-11-21 - 公布日： 2021-07-20 - 主分类号： G01S17/26 文献下载
摘要：本发明公开了基于多通道全波形激光雷达数据的多目标距离测量方法，建立激光发射脉冲的拟合模型和第j个通道的后向散射回波的拟合模型，对模型参数进行初始化；将模型参数输入到激光发射脉冲的拟合模型和第j个通道的后向散射回波的拟合模型，基于非线性最小二乘曲线拟合的列文伯格‑马夸尔特算法获得模型参数的最优解；计算获得第i个目标与测距零点之间的相对距离；计算获得标定常数；根据标定常数获得第i个目标的高精度距离信息。本方法采用建立多通道波形拟合模型，与单波长波形拟合模型相比，模型初始化参考信息更多，初始化结果更接近真实值，有利于获取更精确的测距信息。
基于通道波形激光雷达数据多目标距离测量方法

[发明专利]用于室内门窗测量的手持式激光扫描仪-CN201810046737.5有效
发明人： 宋沙磊;林鑫;彭浪清;李江;曾特尔 -专利权人：常景测量科技（武汉）有限公司
申请日： 2018-01-16 - 公布日： 2021-05-04 - 主分类号： G01B11/25 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于室内门窗测量的手持式激光扫描仪，其特征在于：该扫描仪由陀螺仪模块(11)、扫描模块(12)、指示激光单元(13)、控制单元(14)、无线收发模块(15)和电池包(16)组成。使用该扫描仪对室内门窗尺寸进行测量可以得到准确的测量数据，并通过手机客户端实现测量数据的记录和管理，再配合相应设计，相比传统测量手段，使用本发明提供的扫描仪对室内门窗进行测量，无需专业人士来完成，普通使用人员只需简单操作即可得到同样专业的测量结果；另外，使用扫描仪在测量时间上相对传统测量方式大幅减少，测量普通门窗仅需数十秒即可完成，并且自动记录，大幅提高工作效率。
用于室内门窗测量手持激光扫描仪

[发明专利]手持式激光扫描仪数据传输系统-CN201810046738.X有效
发明人： 宋沙磊;林鑫;彭浪清 -专利权人：常景测量科技（武汉）有限公司
申请日： 2018-01-16 - 公布日： 2021-02-19 - 主分类号： G01B11/25 文献下载
摘要：本发明提供了一种手持式激光扫描仪数据传输系统，其特征在于：该数据传输系统由扫描模块(1)、陀螺仪模块(2)、数据处理模块(3)和无线收发模块(4)组成，扫描模块(1)、陀螺仪模块(2)分别和数据处理模块(3)连接，数据处理模块(3)连接无线收发模块(4)，数据处理模块(3)中包括第一处理芯片(31)、第二处理芯片(32)、缓存芯片(33)和第三处理芯片(34)。本发明可以解决手持式激光扫描仪中，陀螺仪输出位置数据和扫描模块输出的测量数据不匹配和数据帧缺失的问题，按照数据产生的时间，进行排列分组，一一对应以后按顺序发出，避免了扫描数据和位置数据不对应的问题，提高点云拼接准确性和测量精度。
手持激光扫描仪数据传输系统

[发明专利]一种多通道多类型激光功率同时监测的装置及方法-CN202010013332.9在审
发明人：闫文兵;杨勇;程学武;刘中正;王积勤;林鑫;季凯俊;宋沙磊;郑金州;李发泉 -专利权人：中国科学院武汉物理与数学研究所
申请日： 2020-01-07 - 公布日： 2020-05-22 - 主分类号： G01J1/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种多通道多类型激光功率变化同时监测的装置，包括光学单元，光学单元为多个，还包括与光学单元的个数一一对应的光纤，各个光学单元均包括被测光源、分光片和光纤耦合镜，各个光纤的输出光端由光纤合束器束扎在一起，各个光纤的输出光端的端面在一个平面上形成光端端面阵列，光端端面阵列出射的各个被测光通过第一凸透镜变为平行光，再通过第二凸透镜聚焦后在二维阵列光电探测器的感光面上形成对应的光斑。本发明还公开了一种多通道多类型激光功率同时监测的方法，本发明光路间无串扰，使用方便。单个二维阵列光电探测器实现多路光源同时探测，探测一致性好。
一种通道类型激光功率同时监测装置方法

[发明专利]车载激光雷达三维扫描方法、地物分类方法及系统-CN201710218700.1有效
发明人：龚威;陈必武;宋沙磊;史硕;陈振威 -专利权人：天津珞雍空间信息研究院有限公司
申请日： 2017-04-05 - 公布日： 2020-04-21 - 主分类号： G01S17/89 文献下载
摘要：本发明提供车载激光雷达三维扫描方法、地物分类方法及系统，在车辆上设置激光发射单元、信号探测单元、POS单元和核心处理单元，所述激光发射单元包括彩色激光光源，信号探测单元的采集结果输入核心处理单元，获取扫描所得点云，得到点云的彩色光谱信息，确定点云的相对几何位置；POS单元同时记录姿态位置信息并输入核心处理单元，根据激光发射单元与POS单元的相对姿态，基于点云的相对几何位置获取点云的绝对几何位置，得到点云的空间位置信息。本发明可直接同时获取目标地物的彩色激光光谱信息和激光点云空间信息，从而通过三维重构获取目标地物的彩色激光成像，可以广泛运用于数字城市，智慧城市等领域。
车载激光雷达三维扫描方法地物分类系统

[实用新型]一种可拆卸式激光雷达支架装置-CN201821574915.3有效
发明人：郭矿辉;宋沙磊;徐宝;马昕 -专利权人：天津珞雍空间信息研究院有限公司
申请日： 2018-09-27 - 公布日： 2019-05-03 - 主分类号： G01S7/481 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种可拆卸式激光雷达支架装置。该技术方案以竖直的支撑柱为主体支撑结构，在支撑柱的顶端设置一组托架用于安装激光雷达，在支撑柱的中部利用侧臂设置另一组托架用于安装配电箱、显示屏等配套设备，同时，利用另一侧臂在顶部托架上设置避雷针；在此基础上，本实用新型于支架的主要连接部增设了加强筋，从而保证了结构的稳定性。基于以上构造，使得支架整体的安装和拆卸得到有效简化，可适用于各类安装环境，而且不受天气条件影响。本实用新型通过结构层面的改进提高了雷达支架安装精度，在降低系统失效率的同时有助于提高雷达的使用寿命。
本实用新型激光雷达支撑柱可拆卸式支架装置托架避雷针主体支撑结构安装配电箱安装环境顶部托架顶端设置降低系统结构层面雷达支架配套设备使用寿命天气条件支架整体加强筋失效率侧臂竖直支架拆卸显示屏雷达增设改进保证

[发明专利]大气米-瑞利散射测风激光雷达及反演方法-CN201610956507.3有效
发明人：李发泉;林鑫;程学武;李亚娟;夏媛;杨勇;宋沙磊;陈振威;刘林美;武魁军;龚顺生 -专利权人：中国科学院武汉物理与数学研究所
申请日： 2016-10-26 - 公布日： 2019-04-26 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：本发明公开了一种大气米‑瑞利散射测风激光雷达及反演方法，该激光雷达由发射激光单元（1）、两个接收望远镜（2、3）、两根接收光纤（4、5）、两个鉴频探测单元（6、7）和信号处理单元（8）组成。采用高分辨光谱检测方法，测得激光在大气分子上产生的拉曼散射光谱信号，以及激光在大气气溶胶和大气分子上产生的米‑瑞利散射光谱信号，利用拉曼散射光谱与瑞利散射光谱在回波强度上成正比的特点，获得大气的米和瑞利散射比例，通过非相干的边缘鉴频的方式，可以反演得到低空大气的风场，具有结构简单、实现难度低的优点。
瑞利散射反演测风激光雷达大气分子光谱信号拉曼散射鉴频光谱激光信号处理单元大气气溶胶高分辨光谱根接收光纤接收望远镜激光单元激光雷达探测单元相干风场回波发射检测

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