在3D FMCW闪光激光雷达中连贯检测与大FOV:第I部分 - 图像平面中的斑点大小

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 激光雷达技术 (LIDAR) 是一种技术.
• 图像处理 图像处理

背景情况:

• 斑点颗粒大小是连贯成像系统中的关键参数.
• 了解它的角度依赖对于优化3D闪光频调制连续波 (FMCW) LIDAR性能至关重要.
• 之前的研究还没有完全描述这种系统中斑点的异构行为.

研究的目的:

• 在理论上,数值上和实验上研究3D闪光灯FMCW LIDAR中斑点粒粒大小的角度依赖.
• 为了阐明在图像传感器平面中沿直角方向的斑点大小的独特缩放行为.
• 为改善FMCW LIDAR系统中的异质效率提供基础数据.

主要方法:

• 基于经验假设和数学推导的理论分析.
• 采用雷利-索默菲尔德-史密斯方程解决麦克斯韦方程的数值模拟.
• 使用基于显微镜的放大策略进行实验验证,用于精确测量高达35°的观察角度.

主要成果:

• 证明了斑点颗粒大小与观察角度的异型缩放.
• 侧面斑点的大小随着观测角度的共弦的反立方体而增加.
• 垂直的斑点大小与观测角度的等号相反的线性尺度.

结论:

• 这项研究成功地预测和验证了3D闪光FMCW LIDAR中斑点颗粒大小的取决于角度的异型性质.
• 这些发现为影响异质效率的因素提供了关键的见解.
• 这项研究为第二部分奠定了基础,重点关注异质效率的影响.