Saat menghadapi target kecil di kejauhan, alat pendeteksi konvensional seringkali hanya dapat dilokalisasi untuk melihat target hanya sebuah titik. Dan beberapa kebutuhan khusus, kebutuhan untuk menguasai ciri-ciri permukaan bahkan ciri-ciri tubuh, untuk mencapai pergerakan target kognisi, terdapat kebutuhan mendesak untuk mengembangkan sarana pencitraan resolusi super. Teknologi Laser Daya Pulsa Universitas Nasional, direktur Laboratorium Kunci Negara tim Profesor Hu Yihua, mengikuti realisasi jarak 10 km pada tahun 2022 lebih baik dari resolusi 2 cm di dalam dan luar negeri untuk melaporkan tingkat kromatografi refleksi tertinggi LIDAR pencitraan dua dimensi resolusi super berdasarkan realisasi baru-baru ini pencitraan resolusi super tiga dimensi merupakan terobosan besar.
Realisasi pencitraan resolusi super tiga dimensi dengan resolusi 2.0 x 2.0 x 3,5 cm pada jarak 10 km
Prinsip pencitraan dua dimensi dengan lidar tomografi reflektansi semakin matang, dan penelitian eksperimental yang relevan telah dilakukan di dalam dan luar negeri, namun prinsip dan metode pencitraan tiga dimensi belum dilaporkan di dalam dan luar negeri. Tim ini secara inovatif mengedepankan arsitektur teknologi pencitraan tiga dimensi dari kromatografi reflektif lidar, menetapkan pengambilan sampel interleaved multi-sudut dan multi-bidang pandang dari deteksi laser, akuisisi gema laser pulsa sempit berkecepatan tinggi dan ketelitian tinggi , dan metode rekonstruksi gambar dan pemrosesan fusi, serta mengembangkan sistem eksperimental pencitraan tiga dimensi lidar kromatografi reflektif, dan melakukan eksperimen lapangan di kawasan Pegunungan Zipeng di Hefei, yang berada pada jarak 10,38 km, untuk mewujudkan tiga- rekonstruksi resolusi super dimensi dari gambar target. Eksperimen dilakukan pada jarak 10,38 km di Gunung Zipeng, Hefei, untuk mewujudkan rekonstruksi gambar target resolusi super tiga dimensi.
Dalam percobaan tersebut, dua jenis target dipasang pada menara percobaan setinggi 100-meter di gunung (31 derajat 43′28″LU, 116 derajat 59′55″BT): 1) rakitan stereo dengan tinggi 75 cm dan lebar 30 cm, seperti ditunjukkan pada Gambar 1 (a); 2) sasaran berbentuk trapesium 60 derajat dengan sudut kemiringan 60 derajat dan sudut kemiringan 60 derajat, yang terdiri dari beberapa balok dengan ketebalan 1,7 cm dan luas penampang berbeda, dengan jarak tanam berkurang dari 9 menjadi 2 cm dari bawah ke atas, dan dengan luas yang semakin mengecil. target uji resolusi stereo trapesium sudut kemiringan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1 (b). Sistem eksperimental pencitraan diatur di lantai atas Kota Cina Selatan (31 derajat 46′20″LU, 117 derajat 5′35″BT) di kota, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1 (c). Di bawah berbagai lingkungan eksperimental dan pengaturan parameter eksperimental, hasil pencitraan target stereo resolusi super tiga dimensi berhasil diperoleh seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2 (b) dan 2 (d).
Gambar 1 Diagram implementasi eksperimental pencitraan tiga dimensi lidar tomografi reflektansi
(a) Rakitan stereo (b) Target uji resolusi stereo
(c) Sistem percobaan pencitraan 3D tomografi reflektansi lidar
Menurut prinsip pencitraan LIDAR kromatografi reflektif, selama rasio signal-to-noise dari gema pulsa laser mencukupi, resolusi pencitraan 3D relatif tidak tergantung pada bukaan optik, jarak, dan sudut divergensi laser, jadi percobaan ini meletakkan dasar untuk mewujudkan pencitraan 3D target kecil pada jarak sangat jauh ribuan meter. Oleh karena itu, eksperimen ini meletakkan dasar bagi realisasi pencitraan tiga dimensi target kecil jarak sangat jauh dalam jarak beberapa kilometer. Bukaan optik sistem eksperimental adalah 260 mm, dan sudut batas difraksi sistem pencitraan optik dengan bukaan yang sama adalah sekitar 5 μrad, yang sesuai dengan resolusi batas pencitraan optik konvensional pada jarak 10 km sekitar 5 cm, dan hasil saat ini telah mencapai kemampuan pencitraan resolusi super dari target kecil pada jarak jauh yang melebihi batas difraksi pencitraan optik dengan aperture yang sama, dan resolusi pencitraan berada pada tingkat optimal bidang pencitraan laser di dalam dan luar negeri, khususnya pencitraan stereoskopis benda-benda kecil diperoleh untuk pertama kalinya dengan cara teknis asli dan algoritma pemrosesan. Resolusi pencitraan adalah yang terbaik di bidang pencitraan laser di dalam dan luar negeri, terutama pertama kalinya mendapatkan hasil pencitraan 3D resolusi super tingkat sentimeter dari struktur target tiga dimensi pada jarak 10 km dengan cara teknis asli dan algoritma pemrosesan.
Gambar 2 Objek sasaran dan hasil pencitraan
(a) Rakitan stereoskopis
(b) Gambar yang direkonstruksi dari rakitan tiga dimensi
(c) Target uji resolusi stereo
(d) Rekonstruksi gambar target uji resolusi stereo
