一种多元光子计数激光测距的三维成像系统

摘要

本发明公开了一种多元光子计数激光测距的三维成像系统，该系统包括用于发射光束阵列的激光发射单元、控制光束阵列发射和光束阵列扫描的控制单元、使用光学镜头接收回波光信号、光纤阵列耦合的单光子探测器阵列探测焦平面光信号的接收和探测单元，以及用于记录和分析多通道光子飞行时间的时间测量单元。本发明使用光纤阵列耦合的单光子探测器阵列，实现一维激光光束阵列的多元光子计数激光测距，并且在光束阵列排列的垂直方向对光束阵列进行一维扫描，实现光子计数三维激光成像。

主权项

一种多元光子计数激光测距的三维成像系统，其特征在于该系统包括激光发射单元、控制单元、接收和探测单元及时间测量单元，激光发射单元与接收和探测单元设置于同一个平台，并排摆放，控制单元在设于激光发射单元与接收和探测单元的平台下方支撑上方两个单元，时间测量单元分别与激光发射单元及接收和探测单元相连；其中，所述激光发射单元用于发射光束阵列，控制单元控制光束阵列发射和光束阵列扫描，接收和探测单元使用光学镜头接收回波光信号、光纤阵列耦合的单光子探测器阵列探测焦平面光信号，时间测量单元用于记录和分析多通道光子飞行时间；激光发射单元发射激光光束阵列射到目标物上并给时间测量单元一个同步信号，控制单元由时间测量单元控制使激光发射单元进行对目标物的扫描，接收和探测单元进行对目标物反射光信号的接收和探测并把探测到的信号传输到时间测量单元，时间测量单元对接收和探测单元接收到的信号进行接收并通过多通道时间相关符合计数，得到一维方向多元距离信息；完成一维的多元测距之后，控制单元对激光光束阵列进行线性扫描，逐行获取多元距离信息，一维光束阵列的光束总数为N，总共扫描M行，获得N×M个点的三维图像。