[发明专利]一种3D/2D非扫描激光雷达复合成像装置

摘要

本发明涉及一种3D/2D非扫描激光雷达复合成像装置，属于光电成像技术领域。主要包括红外激光器、发射与接收光学系统、滤光片、半透半反镜、APD与FPA探测器、计时与融合系统。基本原理是红外激光器发射激光光束，光束经发射光学系统后射向目标并被反射，反射光经接收光学系统接收，被接收的光线经过滤光片滤除背景光线。当光线照射到半透半反镜上时，光线被分成两束，其中一束照射到APD探测器，生成一幅低分辨率距离像；另一束光束照射到FPA探测器生成一幅高分辨率强度像，数据处理板卡对两幅图像进行融合得到高分辨率距离图像。解决了当前由于材料工艺限制而无法制造高分辨率APD阵列探测器、无法得到高分辨率距离图像的问题。

主权项

一种3D/2D非扫描激光雷达复合成像装置，包括短波红外激光器(1)、反射镜(2)、APD探测器(3)、扩束整形光学系统(4)、接收光学系统(5)、滤光片(6)、半透半反镜(7)、APD阵列探测器(8)、放大电路(9)、TDC计时电路(10)、焦平面阵列探测器(11)、DSP高速数据处理板卡(12)和液晶显示器(13)，其特征在于：所述短波红外激光器(1)发射脉冲宽度小于20ns、脉冲上升沿小于10ns、波长为905nm的脉冲激光；所述反射镜(2)对光能量进行分割，其中5％的光能量被反射和95％的光能量被透射；所述APD探测器(3)将光脉冲信号转变为电脉冲信号；所述扩束整形光学系统(4)具有两组镜头，两组镜头表面均镀有905nm的红外增透膜，两组镜头分别用于激光束的扩束和整形；所述接收光学系统(5)是大口径长焦折反射式望远接收光学系统；所述滤光片(6)对光能量进行选通，只有905nm的光波长能够通过；所述半透半反镜(7)对光能量进行分割，其中50％的光能量被反射和50％的光能量被透射；所述APD阵列探测器(8)和焦平面阵列探测器(11)是面阵的接收器件；所述放大电路(9)对APD阵列探测器(8)输出的每一路电信号进行一致的放大；所述TDC计时电路(10)对APD阵列探测器(8)输出的每一路电信号进行精确地计时。