地球空间信息学前沿丛书 面阵激光雷达成像原理、技术及应用
作者：周国清，周祥 著
出版时间：2018年版
丛编项：地球空间信息学前沿丛书
内容简介
针对目前单点扫描激光雷达成像仪存在对激光器重复频率要求高、需要扫描装置、光学系统设计复杂、 功耗大、成像速度低等缺点，机载和(/或)星载面阵激光雷达成像仪的研制已经成为国际研究的热点。本书面向当前国际面阵激光雷达遥感技术发展的前沿，系统地、全面地描述了作者所在课题组近几年来在面阵激光雷达成像仪研究方面的成果，包括面阵激光雷达成像的原理、激光器、光机系统、探测处理、主控系统、多通道高精度量测、面阵激光雷达几何成像模型到面阵激光雷达数据的应用。
目录
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 激光雷达成像技术的发展与现状
1.3 单点激光雷达成像系统的缺点
1.4 面阵激光雷达发展现状
1.5 激光成像仪的基本组成部分
1.6 三种典型激光雷达成像模式与比较
第2章 面阵激光雷达成像原理
2.1 面阵激光雷达成像系统组成
2.2 非相干探测的激光雷达测距原理
2.3 光电探测器工作原理及APD接收性能分析
2.4 时间间隔测量原理和方法
2.5 面阵激光雷达测距原理
第3章 面阵激光雷达的激光器
3.1 激光器类型
3.2 半导体激光器
3.3 半导体激光器驱动原理
3.4 半导体激光器RC驱动电路
3.5 驱动电路的仿真与实验分析
3.6 半导体激光模块试验与测试
第4章 面阵激光雷达光机系统
4.1 光学系统分析
4.2 光学系统组成及功能
4.3 5×5面阵激光雷达发射光学系统设计
4.4 5×5面阵激光雷达接收光学系统设计
4.5 5×5面阵激光雷达光学系统调试及测试
4.6 面阵激光雷达系统结构设计
第5章 面阵激光雷达阵列探测处理
5.1 APD探测器功能与选择
5.2 探测处理电路分析
5.3 并行探测处理电路
5.4 抗干扰处理
5.5 阵列探测处理电路实现及测试分析
第6章 多通道高精度时间间隔测量
6.1 多通道时间间隔测量的实现方式
6.2 基于TDC-GPx多通道时间间隔测量
6.3 基于TDC-GPX软件设计
6.4 时间间隔测量系统测试及32通道测时仪
第7章 面阵激光雷达仪三维几何成像数学模型及模拟
7.1 面阵激光雷达仪几何成像模型
7.2 面阵激光三维(3D)坐标数学模型
7.3 理想飞行状态下面阵激光雷达成像模拟
7.4 非理想飞行状态下面阵激光雷达成像模拟
7.5 点阵扫描激光雷达数据精度分析
7.6 面阵激光雷达数据与单点扫描激光雷达3D数据精度对比分析
第8章 面阵激光雷达成像仪初始误差校准及系统评价
8.1 面阵激光雷达成像仪误差来源
8.2 误差校正方法
8.3 面阵激光雷达测距性能验证试验
8.4 绝对精度评估
第9章 面阵激光雷达数据预处理及三维可视化系统
9.1 面阵激光测距点云异常数据分类
9.2 点云异常数据补偿方法
9.3 点云异常数据预处理
9.4 点云异常数据处理程序设计及测试结果
9.5 面阵激光多幅点云配准及拼接
9.6 面阵激光雷达三维数据处理软件
9.7 数据预处理及精度分析
第10章 GPS和电子罗盘组合的低价POS系统
10.1 POS系统的功能与组成
10.2 POS系统常用坐标系及相互关系
10.3 GPS／电子罗盘组合的低价POS系统设计
10.4 低价POS系统误差分析及误差模型
10.5 低价POS系统测试及精度分析
第11章 机载激光雷达的应用
11.1 典型机载LiDAR数据应用领域
11.2 几种典型点云数据滤波算法
11.3 点云滤波算法的评价
11.4 点云数据应用实例——森林地区多回波滤波
11.5 结论
11.6 点云数据后处理的展望
附录A 英文简写和中英文对照
附录B 面阵激光雷达成像仪样机简介
参考文献