三維偏振成像雷射雷達遙感器的製作方法

2023-12-09 17:04:51

專利名稱：三維偏振成像雷射雷達遙感器的製作方法
三維偏振成像雷射雷達遙感器
技術領域：
本發明是一種三維偏振成像雷射雷達遙感器，它主要利用雷射偏振成像測量
技術、雷射測距技術、GPS定位測量技術、姿態測量技術以及數據集成與處理技 術相結合為有機整體，實現三維偏振成像雷射雷達遙感器。背景技術：
目前已經有多種雷射雷達遙感技術，如應用於大氣遙感、水文遙感、地表特 徵研究、痕量氣體探測等領域的基於雷射脈衝的飛行時間編碼、雷射回波強度編 碼以及雷射回波波形編碼的單一波長的雷射雷達遙感技術，最近幾年國際上又開 展了偏振成像雷射雷達遙感技術的研究，以擴展傳統的雷射雷達遙感技術在植被 分類遙感、農作物產量評估遙感以及軍事遙感的某些應用方面的功能，特別是最 近幾年國際上最新研製的偏振成像雷射雷達遙感器倍受重視，技術最先進的要數 美國的雙波長偏振成像遙感器，但該遙感器系統採用折射和透射光學系統設計方 法，不僅存在系統複雜、體積大、重量重、工藝複雜難以製造等缺點，而且需兩 個雷射器、折射投射光學系統的光能損耗大、難以航空航天遠距離遙感。因此， 設計系統簡單、體積小、重量輕、光能損耗小、能夠實現三維偏振光信息成像的 遙感器是新型偏振成像遙感器發展的關鍵。
發明內容
本發明是一種新型三維偏振成像雷射雷達遙感器。它巧妙地將偏振分光、倍 頻、光機掃描和反射光學系統結合為一體，充分利用雷射測距技術、GPS定位技 術、遙感器姿態測量技術以及偏振光信息測量技術，並將這幾種技術以及這些技 術所獲取的數據進行有機集成和處理，能夠實現基於航空或航天平臺的三維偏振 成像雷射雷達遙感器。
本發明提供的一種三維偏振成像雷射雷達遙感器採用以下技術方案 該三維偏振成像雷射雷達遙感器，包括三維偏振信息成像的雷射雷達光機 結構裝置、偏振光產生裝置、偏振光和測距脈衝發射裝置、目標散射的偏振光 和測距脈衝接收和數據記錄裝置、目標三維面形數據的產生裝置和方法、目標 散射的偏振圖像數據與三維面形數據集成與處理方法。其特徵在於，所述三維 偏振信息成像的雷射雷達光機結構裝置是由雷射測距儀和偏振信息產生、發射 與探測裝置組成一體的同一套光機系統，所述偏振光產生與發射裝置包括雷射 器、偏振光束分離器、倍頻晶體、光學部分反射鏡、濾光片、轉動波片、轉折 稜鏡、準直透鏡、擴東透鏡系統、掃描反射鏡及其光機結構、光學碼盤和驅動 電機，所述目標散射的偏振光接收和數據記錄裝置包括掃描反射鏡、卡塞格侖 望遠鏡、偏振片、轉動波片、光電探測器、分色片、電荷耦合器件(CCD)、計 算機，所述目標三維面形數據的產生裝置和方法包括雷射測距儀裝置及其數據 產生、GPS裝置及其定位數據產生、遙感器姿態測量裝置及其數據產生，所述目 標散射的偏振圖像數據與三維面形數據集成與處理方法包括雷射測距數據與
GPS定位數據和姿態數據的集成及其目標面形的解算方法、三維面形數據與偏振
成像數據的融合處理方法。本發明能夠準實時獲取被探測目標散射的偏振信息 的三維圖像。
其中，所述三維偏振信息成像的雷射雷達光機結構裝置是由雷射測距儀、 偏振信息產生、發射與探測裝置組成一體的同一套光機系統。所述的雷射測距 儀裝置包括雷射器、冷卻系統、雷射控制器、雷射發射脈衝分配器、同步信號 發生器、偏振光束分離器、倍頻晶體、分光片、採樣接收器、轉折稜鏡、掃描 反射鏡及其光機結構、驅動電機、光學碼盤、卡塞格倫望遠鏡、分色片、測距 回波接收裝置，雷射器與冷卻系統為自身配套整體，雷射控制器、雷射脈衝分 配器和同步信號發生器連接成一體，具體參量結合遙感距離、遙感器行進速度
和雷射器性能設定；所述的偏振光東分離器是由兩塊直角稜鏡組成的、中心波
長在雷射器發射光波長的立方體，它可以將雷射器發出的光分成兩個互相垂直
方向傳播的兩種偏振光；倍頻晶體是中心波長在雷射器輸出波長的倍頻晶體， 它能夠將經偏振光束分離器出來的光倍頻；所述的光學部分反射鏡可以透過10 %的倍頻光，透過98%以上的雷射器發出的光；所述濾光片只可以透過98%以
上的倍頻光；所述的採樣接收器是由光電探測器和電子學部分組成，其作用是 在雷射脈衝發射的同時，通過分色片的少量透過光取得雷射的視頻調製脈衝電 信號，作為距離計數器的開啟脈衝，其光電探測器是一類響應速度快、靈敏度 高、內阻大、性能穩定、暗電流小的單元矽光電二極體，其電子學部分由前置 放大器和電壓比較器等組成，可得到響應迅速、波形理想、工作穩定的計數觸
發脈衝；所述的轉折稜鏡是可以將光路實現90°轉變的全反射光學稜鏡；所述的 掃面反射鏡及其光機結構中的鏡面是採用LY12鋁材進行輕量化設計橢圓鏡面， 鏡面與掃面轉動軸成45°角，鏡面基地的不平整度研磨達0. 005mm,對基地進行 化學鍍鎳至一定厚度，經光學加工為鏡面，鏡面的光學性能要求光圈N《3，局 部光圈AN《0. 8，鏡面平均反射率(0. 4~12. 5um) 〉95 % ，為避免加工過程中機 械切削產生的應力對鏡面質量的影響，在加工形成後，經高、低溫循環處理以 釋放內應力和切削應力；所述的掃面反射鏡及其光機結構中的光機結構是鏡面 後採用具有良好的抗變形強度和均勾的剛度分布的內三角桁架結構，能保證鏡 面的光學穩定性；所述的驅動電機是兩頭出軸的、具有足夠驅動功率的特製同 步電機，電機的一端出軸安裝內動平衡塊和掃描鏡，另一端安裝外動平衡塊和 彈性連接軸，通過彈性連接軸與光電編碼器相連；所述的光學碼盤是光電軸角
編碼器，它可以產生與掃描鏡同步的各種時間基準信號，掃描鏡、驅動電機和 光電軸角編碼器組成一個掃描器光機組件，可以單獨進行裝配、通電試驗和動
平衡校正，最後與安裝平臺相連；所述的卡塞格倫望遠鏡由一個非球面主鏡、 一個球面次面鏡和光學接收鏡筒構成，鏡面鍍鋁膜和保護膜，在0.4-13. Oum 光譜範圍內平均反射率大於等於92。/。，鏡筒由ZL107材料鑄造,壁厚不低於6mm， T6定型處理，加工時進行時效處理以避免應力造成變形，鏡簡的結構是保證卡 塞格倫望遠鏡中主鏡、次鏡和分色片的結構位置；所述的分色片置於望遠鏡的 次鏡與焦點之間的光路中，分色片的鏡面與光軸成45。傾角，將接收到的後向散 射光分為倍頻光(用於測距)反射和原波長光的後向散射偏振光部分，分色片 由玻璃基底材料和表面鍍膜製成，具體結合波長來設計；所述的測距回波接收 裝置，其功能是接收目標後向散射的微弱的測距雷射脈衝，並進行放大、比較 而產生規則的電脈衝作為回波脈衝信號送到距離計數器，它由單元光電探測器、
視頻放大器和脈衝形成電路等組成，其單元光電探測器是特別適合於短脈衝探 測探測的、具有極高響應速度的光電二極體(如雪崩二極體、PIN管等)，視頻 放大器和脈衝形成電路即為通常的電路。
其中，所述的偏振光產生裝置包括雷射器、偏振光東分離器、反射鏡、轉 動波片，其雷射器是遙感器中共用的光源，偏振光束分離器與雷射測距儀中用 的是同一部件，是將雷射器出射光東分解為測距光東和偏振信息遙感光東，反 射鏡是用於改變測距光東和遙感光束的光路方向，轉動波片是通常的波片，其 中心波長為雷射器發出的光的波長，其轉動受同步信號控制，轉動波片的功能 是用於目標散射的偏振信息參量(Meuller矩陣元)的測量，其轉動位置的控制 精度在千分之一角度。
其中，所述的偏振光和測距脈衝發射裝置包括轉折稜鏡、準直透鏡與擴束 透鏡裝置以及掃描反射鏡，轉折稜鏡與掃描反射鏡與雷射測距儀用的是同一部 件，準直透鏡與擴東透鏡裝置是將轉折稜鏡出來的光擴展成直徑較大的平行光 東。
其中，所述的目標散射的偏振光和測距脈衝接收和數據記錄裝置包括掃描 反射鏡、卡塞格倫望遠鏡及其鏡筒、分色片、測距脈衝接收裝置、轉動波片、 ICCD、計算機，這裡所述的掃描反射鏡、卡塞格倫望遠鏡及其鏡簡、分色片、 測距脈衝接收裝置與雷射測距儀用的同一部件，轉動波片的要求與發射系統中 的轉動波片相同，ICCD成像探測器置於接收望遠鏡的焦面上，將接收到的目標 散射的偏振雷射信號轉換成電信號，其響應的峰值靈敏度應在雷射發射波長處， 計算機是按照一定的格式記錄偏振信息圖像數據，轉動波片和ICCD受同步信號 控制。
其中，所述的目標三維面形數據的產生裝置和方法包括安裝在遙感器平臺 上的GPS接收機、姿態測量裝置、雷射測距儀、數據採集與格式化器和數據記 錄器，GPS接收機主要實現三個功能(l)精確確定每根掃描線中心像元的三維 位置；(2)實時每秒給平臺姿態測量裝置輸入時間、三維位置、速率信息；(3) 遙感器載體飛行器的精確導航。姿態測量裝置提供飛行器機下點姿態(測滾、 俯仰和偏航)數據，雷射測距儀在同步信號和掃描電機的控制下，讓雷射脈衝 波東按照 一定規律在空中對被測目標掃描，測量出飛行器航線 一定寬度的區域 內遙感目標到飛行器的斜距，然後結合與測距同步的偏振成像數據、飛行器姿 態數據、GPS定位數據而計算出被遙感目標的三維圖形。數據採集與格式化器由 圖像主放和數位化部分、時序部分、輔助數據板和格式化電路四大部分組成，
其作用是將ICCD輸出的圖像數據經計算機預處理後，再由數據格式器將偏振圖 像數據和輔助數據(時間數據、行計數、GPS事件數據、雷射測距數據和飛行器
平臺姿態數據)形成一個統一的數據格式輸出，送數據記錄系統。數據記錄器 採用硬碟記錄，按照格式器發出的控制指令，將格式器送往記錄器緩存卡的數 據流記錄在硬碟介質上。
其中，所述的目標散射的偏振圖像數據與三維面形數據集成與處理方法包 括三維面形產生方法、雷射點與偏振圖像像元配準以及應用圖像產生方法，三 維面形產生採用矢量相加求端點軌跡的方法，採用彈性連接軸聯結光電數字編 碼器，將掃描鏡旋轉的角位移轉換成相應的電脈衝，作為數據釆集系統的時鐘
基準來實現偏振圖像與雷射測距圖像配準，採用測量理論中的幾何校正、DEM數 據生成技術、空地定位的現代遙感模式生產三維透視偏振信息圖像等。
本發明的有益效果通過基於雷射器的偏振光產生、發射和接收光機結構設 計併集成GPS和姿態測量技術、在可編程邏輯電路控制同步信號控制下實現三維 偏振測量遙感器系統，可以在無地面控制點的情況下(準)實時獲取目標三維偏 振信息地學編碼圖像。說明書附圖

圖l是雙波長三維偏振成像遙感器光、機、電系統組成示意圖； 圖2是基於WGS-84地球參考系的目標三維面形解算原理示意圖。
具體實施方式
同步信號發生器101發出同步時序信號，經雷射發射脈衝分配器102和同步 控制器103,控制帶有冷卻系統105的雷射器104按照同步時序信號發射出波長 為入的雷射脈衝。雷射脈衝經立方體偏振光東分離器108後分成分別沿原光東方
向和與原光東方向垂直的方向傳播的兩東等能量的偏振光束，其中沿原光東方向
的偏振光東經倍頻器109變成波長為A/2的雷射脈衝，該雷射脈衝再經對入/2 透過率為2%、反射率為98%、對入的光全透過的、與入/2光路成45°角放置的 部分透射反射鏡111,透過的能量為2%的雷射脈衝再經濾光片133後被單元光 電探測器110接收作為雷射測距儀的起始觸發脈衝；另一束與原光束方向垂直傳 播的波長為入的偏振光東經與光路成45°角放置的反射鏡106和反射鏡109反射 後，再經lll與入/2光東合為同一光路，該共同光路經被同步信號126控制而產 生一定轉動角的人/4波片後，再經全反射稜鏡113折轉9(f後，經擴束系統114, 通過由電機117驅動的45('掃描反射鏡115，實現與遙感器載體平臺運動方向垂直 的行掃描探測。與掃描反射鏡115共軸連接的光電編碼器118輸出像元碼信號和 行掃描同步信號，作為波長入/2的雷射測距掃描與波長為入的偏振成像掃描嚴格 同步的時序基準。
經目標116後向散射的部分光能被掃描鏡115所反射後射向卡塞格倫望遠鏡 的主鏡121,再經卡塞格倫望遠鏡的次鏡119射向插在卡塞格倫望遠鏡光路中、 與卡塞格倫望遠鏡光軸成45°放置的分色片120,分色片120反射入/2的目標回 波雷射脈衝，透過入的目標回波雷射脈衝。被分色片反射的波長為入/2的目標回 波雷射脈衝經單元光電探測器125成為雷射測距儀的回波電脈衝信號，然後將此 測距回波電脈衝信號傳送給由同步信號126控制的雷射測距儀的電子學系統134, 從而可獲得距離矢量數據135,用局部參考系中的1(L)矢量表示；透射過分色片 120的波長為入的目標回波雷射脈衝經由同步信號126控制的轉動波片124入射 到高靈敏度的圖像釆集器122上(如ICCD)，進而由計算機123記錄下該圖像數 據，這樣就獲得了與轉動波片112和124的轉動角相對應的雷射偏振遙感圖像數 據。
因雷射測距光東和雷射偏振遙感光東共用同一個光機系統，因此，測距雷射 束在目標面上的光斑和偏振成像像元是精確套合的，為了利用雷射測距矢量數據
和偏振遙感圖像數據實現三維偏振遙感圖像，就必須獲得目標表面各像元的地理 坐標，為此，本發明應用不需地面控制點的矢量相加求端點軌跡的三維成像原理，
即利用在同步時序脈衝信號126經控制器127控制GPS接收機128的採集數據時 間，從而獲取遙感器在WGS-84大地坐標系中的位置數據129，即圖2中的g(C) 矢量；利用在同步時序脈衝信號126經控制器130控制遙感器姿態測量裝置131 的姿態數據採集時間，從而獲得遙感器的同步時間姿態數據132。將計算機123 記錄的目標偏振圖像數據、姿態數據132、 GPS的定位數據129和雷射測距數據 135同時送往數據格式記錄器136分別按各自的格式記錄，最後數據處理器137 將測量所得的各矢量數據按照圖2所示的矢量進行運算，從而得出各像元點在 WGS-84坐標系中的坐標位置，即矢量e(C)，即獲得了目標三維偏振遙感圖像。
偏振遙感圖像各像元的位置矢量e(C)計算原理可用圖2來說明。在圖2中， C是WGS-84地心笛卡爾參考坐標系，Z軸是實際地球的旋轉中軸，X軸在地球橢 球的赤道平面內並通過地球橢球的起始子午圈，Y軸則完成右手參考坐標系，激 光東在目標表面上的雷射點為e， gl(C)是GPS接收天線端點到雷射器發光點的距 離矢量，是在遙感器安裝時在GPS接收天線的局部測量參考系預先測量好的gl(B) 矢量經參考系變換而得。三維成像的根本問題就是要找出e點的地球橢球的坐標 (緯度06,經度l和目標表面高程he),也就是要確定矢量e(C)，由圖2的矢 量關係可以得到
e(C)=g(C)+gl(C)+l(C) (1)(l)式中g(C)可由GPS系統直接測量獲得。為了將局部參考系中測量得到 得雷射測距矢量l(L)和gl(B)轉換成WGS-84參考系下的l(C)和gl(C)，為此再定 義4個參考系
G參考系中心位於GPS接收天線頂端，即圖2中的g點，其坐標軸與C 參考系的相應的坐標軸平行。O參考系中心也位於圖2中的g點，ZG軸垂直於WGS-84橢球並從C點 指向地球向外，Y。軸沿著GPS子午圈與WGS-84橢球切平面平行的平面的交叉 線，XG軸則完成右手參考系，指向東，如圖3所示。
B參考系中心仍同樣位於GPS天線頂端g點，XB軸沿著具有正X軸遙感 器平合運動方向的平臺中軸線，zB軸向上指向離開地球方向，YB軸則完成右手 參考系。這樣可用遙感器載體平臺的實際偏航角(P )、俯仰角(cc )和測滾角 (ciO來描述參考系B相對於參考系O的旋轉。角P、 a和4;定義為相對ZB軸、 YB軸和XB軸的轉動逆時針方向為正。如果角P、 a和4是零，則0參考系和B 參考系是一致的。
L參考系中心位於雷射器發光處並通過矢量gl(O)從參考系轉換得到的參 考系，ZL軸指向雷射發光方向。定義參考系L相對於參考系B轉動的Euler角 為(AP， Aa， Ac|))，則將矢量l(L)從L參考系變換到B參考系中的1(B) 有
1(B)=R_1(A P， △ a， △ 4)1(L) (2)
(2)式中的R"為R的逆矩陣。因三維成像是掃描測距，對於掃描角為^s而言， 有
1(B^R1(0,0,平s)R'(A P, A a， △ (J))1(L) (3)
式中R.1( △ 0 ， △ a ， △ Hf ):R3.1( △ v )R2-1( △ a )R.1( △ P )=[&( △ g ) R2( △ a)R3(A "]-1， Rj(A "、 R2(A a )、 R3(A u;)分別為正交參考系中繞3個軸轉動 的變換矩陣。
參考系B相對於參考系 的轉動由安裝在遙感器平臺上的姿態測量裝置給出。
依據上面定義這些參考系，從測量參考繫到WGS-84參考系矢量轉換可以 寫作為
gl(OR"(^,F e-90,0)R、,a,x)/)gl(B) (4)formula see original document page 13 (5)
formula see original document page 13 (6)
對於三維成像的掃描測距，(6)式成為
formula see original document page 13 (7)
(7)式就是應用GPS定位數據g(C)和雷射測距數據l(L)獲取目標表面三維面形的
基本方程。
以上為本發明的最佳實施方式，依據本發明公開的內容，本領域的普通技術 人員能夠顯而易見的想到一些雷同、替代的方案，均應落入本發明保護的範圍。
權利要求
1、一種三維偏振成像雷射雷達遙感器，包括三維偏振信息成像的雷射雷達光機結構裝置、偏振光產生裝置、偏振光和測距脈衝發射裝置、目標散射的偏振光和測距脈衝接收和數據記錄裝置、目標三維面形數據的產生裝置和方法、目標散射的偏振圖像數據與三維面形數據集成與處理方法。其特徵在於，所述三維偏振信息成像的雷射雷達光機結構裝置是由雷射測距儀和偏振信息產生、發射與探測裝置組成一體的同一套光機系統，所述偏振光產生與發射裝置包括雷射器、偏振光束分離器、倍頻晶體、光學部分反射鏡、濾光片、轉動波片、轉折稜鏡、準直透鏡、擴束透鏡系統、掃描反射鏡及其光機結構、光學碼盤和驅動電機，所述目標散射的偏振光接收和數據記錄裝置包括掃描反射鏡、卡塞格侖望遠鏡、偏振片、轉動波片、測距回波接收裝置、分色片、電荷耦合器件(CCD)、計算機，所述目標三維面形數據的產生裝置和方法包括雷射測距裝置及其數據產生、GPS裝置及其定位數據產生、遙感器姿態測量裝置及其數據產生，所述目標散射的偏振圖像數據與三維面形數據集成與處理方法包括雷射測距數據與GPS定位數據和姿態數據的集成及其目標面形的解算方法、三維面形數據與偏振成像數據的融合處理方法。本發明能夠準實時獲取被探測目標散射的偏振信息的三維圖像。
2、 按照權利要求l所述的一種三維偏振成像雷射雷達遙感器，其特徵在於 所述的一種三維偏振信息成像的雷射雷達光機結構裝置包括雷射器、雷射控制 器、雷射發射脈衝分配器、雷射器冷卻系統、同步信號發生器、光學碼盤、驅 動電機、掃描反射鏡及其光機結構、光學部分反射經、濾光片、採樣接收器、 分色片、測距回波接收裝置。光學碼盤、掃描電機和掃描反射鏡共用一個軸承， 雷射器與雷射控制器和冷卻系統連接在一起，雷射發射脈衝分配器、雷射控制 器、同步器發生器與光學碼盤相連。
3、 按照權利要求l所述的一種三維偏振成像雷射雷達遙感器，其特徵在於 所述的偏振光產生裝置包括偏振光束分離器、倍頻晶體、光學反射鏡、濾光片、 轉動波片。偏振光束分離器、倍頻晶、光學部分反射鏡、濾光片體放在雷射器 的出射光束的光路上，光學反射鏡用於另一偏振光束的光路，轉動波片可以是 雷射器波長的四分之一波片，也可以是二分之一波片，波片放在雷射器反射光 東的光路上，轉動波片的精度為千分之一角度。
4、 按照權利要求l所述的一種三維偏振成像雷射雷達遙感器，其特徵在於 所述的偏振光和測距脈衝發射裝置包括轉折稜鏡、準直透鏡、擴東透鏡系統、 掃描反射鏡及其光機結構、測距回波接收裝置、光學碼盤和驅動電機。轉折稜 鏡中心放在雷射器反射光東的光路和卡塞格倫望遠鏡與掃描望遠鏡的光軸交點 處，準直透鏡、擴東透鏡系統放在轉折稜鏡與掃描反射鏡之間，準直與擴東系 統的軸線與卡塞格倫望遠鏡與掃描鏡軸線相同，光電探測器作為釆樣接收器， 放在雷射器的倍頻光束光路中的濾光器後面。
5、 按照權利要求l所述的一種三維偏振成像雷射雷達遙感器，其特徵在於 所述的目標散射的偏振光探測器、測距脈衝接收器和數據記錄裝置包括掃描反 射鏡、卡塞格侖望遠鏡、偏振片、轉動波片、測距回波接收裝置、分色片、電荷耦合器件(CCD)、計算機。掃描反射鏡與卡塞格倫望遠鏡共用一個鏡簡，分色片放在卡塞格倫望遠鏡的主鏡與次鏡之間，光電探測器放在分色鏡片的交點上，CCD放在卡塞格倫望遠鏡的焦面上，轉動波片偏振片放在卡塞格倫望遠鏡主 鏡外面與CCD之間，轉動波片置於光路中偏振片的前面。
6、 按照權利要求l所述的一種三維偏振成像雷射雷達遙感器，其特徵在於 所述的目標三維面形數據的產生裝置和方法包括雷射測距儀的電子學裝置及其 距離數據產生、GPS裝置及其遙感器位置數據產生、遙感器姿態測量裝置及其姿 態(俯仰、測滾、偏航)數據產生，雷射測距儀的電子學裝置、GPS接收機以及 姿態測量裝置都和同步發生器的信號相連，同一時刻釆集和記錄數據。
7、 按照權利要求l所述的一種三維偏振成像雷射雷達遙感器，其特徵在於 所述的目標散射的偏振圖像數據與三維面形數據集成與處理方法包括雷射測距 數據、GPS定位數據和姿態數據的集成及其目標面形的解算方法、三維面形數據 與偏振成像數據的融合處理方法。釆用數據格式器將雷射測距數據、GPS數據和姿態測量數據按照一定的格式和順序記錄，並按照同步控制信號的時序脈衝給 出掃描反射鏡的偏轉角和轉動波片的偏轉角，目標三維面形的解算採用矢量相 加求端點軌跡的方法，將同一同步信號時刻的三維面形與偏振圖像數據進行疊 合和特徵處理而完成三維面形數據與偏振成像數據的融合處理方法。
全文摘要
本發明公開了一種三維偏振成像雷射雷達遙感器，包括光路系統、偏振光產生和散射光接收裝置、三維數據的產生與三維數據處理方法，其特徵在於，所述的光路系統是由測距儀和偏振光產生、發射與探測裝置組成的同一光學系統，所述偏振光產生、發射與探測裝置包括雷射器、光束分離器、倍頻晶體、多種透鏡、碼盤、掃描電機、掃描鏡、望遠鏡、偏振片、波片、測距回波接收裝置、分色片、CCD、計算機，所述目標三維面形數據的產生裝置和方法包括測距裝置及其數據產生、定位數據產生、遙感器姿態數據產生方法，所述偏振圖像數據與三維面形數據處理方法包括雷射測距數據與定位數據和姿態數據的處理方法。本發明能夠實時獲取被探測目標偏振信息的三維圖像。
文檔編號G01S17/00GK101201403SQ20071009879
公開日2008年6月18日 申請日期2007年4月27日 優先權日2007年4月27日
發明者何雲濤, 李小路, 江月松 申請人:北京航空航天大學