zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1481Research ArticleПРИБОРЫ И МЕТОДЫ СПЕКТРОСКОПИИDEVICES AND METHODS OF SPECTROSCOPYМетодические аспекты создания 3D-лидара для получения рельефометрических сигнатур малоразмерных объектов по 2D-распределениям интенсивности отраженного излученияMethodological Aspects of Creating a 3D Lidar for Obtaining ReliefMetric Signatures of Small-Sized Objects Based on 2D Distributions of Reflected Radiation IntensityИвановВ. И.IvanovV. I.

Минск

Minsk

ivanov.inp@gmail.comИвановН. И.IvanovN. I.

Минск

Minsk

Институт ядерных проблем Белорусского государственного университетаInstitute for Nuclear Problems of Belarusian State University202413022024911124133Copyright © Иванов В.И., Иванов Н.И., 20242024Иванов В.И., Иванов Н.И.Ivanov V.I., Ivanov N.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1481

Рассмотрены методические аспекты создания 3D-лидара на основе регистрации и обработки 2D-распределений интенсивности усеченных по времени реализаций отраженных световых полей. Показаны преимущества предложенного метода по сравнению с ToF-технологией “Range gated imagers”: увеличение в десятки раз дальности действия при одинаковой мощности зондирующего излучения, возможность реализации метода на общедоступной элементной базе без применения специализированных ToF-процессоров.

Methodological aspects of creating a 3D lidar based on recording and processing of 2D intensity distributions of time-truncated realizations of reflected light fields are considered. The advantages of the proposed method in comparison with ToF technology “Range gated imagers” are shown: an increase in the range tenfold with the same power of probing radiation; the possibility of implementing the method on a publicly available element base without the use of specialized ToF processors.

3D-лидар3D-флэш лидар3D-портрет3D lidar3D flash lidar3D portraitReferencesВ. А. Катенин. Экспертный союз, № 6 (2012) 30-36В. А. Катенин. Экспертный союз, № 6 (2012) 30-36В. Н. Балоев, С. С. Мишанин, В. А. Овсянников, В. Л. Филлипов, С. Е. Якубсон, В. С. Яцык. Опт. журн., 79, № 3 (2012) 22-32В. Н. Балоев, С. С. Мишанин, В. А. Овсянников, В. Л. Филлипов, С. Е. Якубсон, В. С. Яцык. Опт. журн., 79, № 3 (2012) 22-32https://www.sto.nato.int MP-SCI-158-16.pdf (дата обращения: 15.03.2023)https://www.sto.nato.int MP-SCI-158-16.pdf (дата обращения: 15.03.2023)https://backend.orbit.dtu.dk/ws/portalfiles/portal/3429200/Afhandling_jbfinal.pdf. (дата обращения 15.03.2023)https://backend.orbit.dtu.dk/ws/portalfiles/portal/3429200/Afhandling_jbfinal.pdf. (дата обращения 15.03.2023)J. F. Andersen, J. Busck, H. Heiselberg. Proc. SPIE (2009), doi: 10.1117/1.545397J. F. Andersen, J. Busck, H. Heiselberg. Proc. SPIE (2009), doi: 10.1117/1.545397J. C. Van den Heuvel, R. M. Schoemaker, R. H. M. A. Schleijpen. Proc. SPIE, 73230Y (2009), doi: 10.1117/12.818426J. C. Van den Heuvel, R. M. Schoemaker, R. H. M. A. Schleijpen. Proc. SPIE, 73230Y (2009), doi: 10.1117/12.818426R. M. Schoemaker, K. WBenoist. Proc. SPIE, 803705 (2011), doi: 10.1117/12.884575.R. M. Schoemaker, K. WBenoist. Proc. SPIE, 803705 (2011), doi: 10.1117/12.884575.https://stanfordcomputeroptics.com/download/Submillimeter3-DlaserradarforSpaseShuttleTileInspection.pdfhttps://stanfordcomputeroptics.com/download/Submillimeter 3-D laser radar for Spase Shuttle Tile Inspection.pdfO. Steinvall, M. Tulldahl. Opt. Ing., 031206 (2017), doi: 10.1117/1.OE.56.3.031206O. Steinvall, M. Tulldahl. Opt. Ing., 031206 (2017), doi: 10.1117/1.OE.56.3.031206В. Е. Карасик, В. М. Орлов. Локационные лазерные системы видения, Москва, МГТУ им. Н. Э. Баумана (2013)В. Е. Карасик, В. М. Орлов. Локационные лазерные системы видения, Москва, МГТУ им. Н. Э. Баумана (2013)Е. В. Бурый. Импульсная лазерная локация. Физические и информационные основы новых возможностей, Москва, Наука (2020), ISBN 9: 78-5-02-040772-5Е. В. Бурый. Импульсная лазерная локация. Физические и информационные основы новых возможностей, Москва, Наука (2020), ISBN 9: 78-5-02-040772-5E. P. Zege, A. P. Ivanov, I. L. Katsev. Image Transfer through a Scattering Medium, Verlag, Berlin, Springer (1991), ISBN 10: 3540519785E. P. Zege, A. P. Ivanov, I. L. Katsev. Image Transfer through a Scattering Medium, Verlag, Berlin, Springer (1991), ISBN 10: 3540519785В. И. Иванов, Н. И. Иванов. Журн. прикл. спектр., 89, № 6 (2022) 858-868 [V. I. Ivanov, N. I. Ivanov. J. Appl. Spectr., 89 (2022) 858-868]В. И. Иванов, Н. И. Иванов. Журн. прикл. спектр., 89, № 6 (2022) 858-868 [V. I. Ivanov, N. I. Ivanov. J. Appl. Spectr., 89 (2022) 858-868]А. А. Антонов. Современная электроника, № 1 (2016) 10-16А. А. Антонов. Современная электроника, № 1 (2016) 10-16Сканирующие лазерные дальномеры, https: LIDAR-SOLARIS2020-10-10.pdfСканирующие лазерные дальномеры, https: LIDAR-SOLARIS2020-10-10.pdfM. Hansard, L. Seungkyu, Ch. Ouk, H. Horaud. Springer. ISBN 978-1-4471-4658-2. 10.1007/978- 1-4471-4658-2.hal-00725654, https: inria.hal.science/hal-00725654/PDF/TOF.pdfM. Hansard, L. Seungkyu, Ch. Ouk, H. Horaud. Springer. ISBN 978-1-4471-4658-2. 10.1007/978- 1-4471-4658-2.hal-00725654, https: inria.hal.science/hal-00725654/PDF/TOF.pdfXuyang Bai, Zeyu Hu, Xinge Zhu, Qingqiu Huang, Yilun Chen, Hongbo Fu, Chiew-Lan Tai. Proc. IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) (2022), ISBN 978-1-6654-6946-3.arxiv.org pdf/2203.11496pdXuyang Bai, Zeyu Hu, Xinge Zhu, Qingqiu Huang, Yilun Chen, Hongbo Fu, Chiew-Lan Tai. Proc. IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) (2022), ISBN 978-1-6654-6946-3.arxiv.org pdf/2203.11496pdhttps://arxiv.org/pdf/2203.08195.pdfhttps://arxiv.org/pdf/2203.08195.pdfВ. И. Иванов, Н. И. Иванов. Квант. электрон., 48, № 7 (2018) 679-682 [V. I. Ivanov, N. I. Ivanov. Sov. J. Quantum Electron., 48, N 7 (2018) 679-682]В. И. Иванов, Н. И. Иванов. Квант. электрон., 48, № 7 (2018) 679-682 [V. I. Ivanov, N. I. Ivanov. Sov. J. Quantum Electron., 48, N 7 (2018) 679-682]В. И. Татарский. Распространение волн в турбулентной среде, Москва, Наука (1967)В. И. Татарский. Распространение волн в турбулентной среде, Москва, Наука (1967)В. Е. Зуев, В. А. Банах, В. И. Покасов. Оптика турбулентной атмосферы, 5, Ленинград, Гидрометеоиздат (1988)В. Е. Зуев, В. А. Банах, В. И. Покасов. Оптика турбулентной атмосферы, 5, Ленинград, Гидрометеоиздат (1988)И. Ф. Куштин. Рефракция световых лучей в атмосфере, Москва, Недра (1974)И. Ф. Куштин. Рефракция световых лучей в атмосфере, Москва, Недра (1974)В. П. Лукин. Атмосферная адаптивная оптика, Новосибирск, Наука (1986)В. П. Лукин. Атмосферная адаптивная оптика, Новосибирск, Наука (1986)M. Т. Прилепин, А. Н. Голубев. Оптические квантовые генераторы в геодезических измерениях, Москва, Недра (1972)M. Т. Прилепин, А. Н. Голубев. Оптические квантовые генераторы в геодезических измерениях, Москва, Недра (1972)E. Brookner. IEEE Trans., 4 (1970) 396-416E. Brookner. IEEE Trans., 4 (1970) 396-416А. Медведев, Д. С. Соколов. Фотоника, 36, № 6 (2012) 42-49А. Медведев, Д. С. Соколов. Фотоника, 36, № 6 (2012) 42-49Е. Э. Морозова, В. А. Подвязников, Е. С. Сладкова, В. К. Чевокин. ПТЭ, № 5 (2017) 157-159Е. Э. Морозова, В. А. Подвязников, Е. С. Сладкова, В. К. Чевокин. ПТЭ, № 5 (2017) 157-159Sang Hun Lee, Chang Young Park, Yang-Woo You, Heesun Yoon, Yong- Chul Cho, Yong-Hwa Park. Sensors and Actuators A.: Phys., 197, N 1 (2013) 47-53Sang Hun Lee, Chang Young Park, Yang-Woo You, Heesun Yoon, Yong- Chul Cho, Yong-Hwa Park. Sensors and Actuators A.: Phys., 197, N 1 (2013) 47-53Byung Hoon Na, Gun Wu Ju, Chang Young Park, Soo Kyung Lee, Hee Ju Choi, Yong Chul Cho, Yong Hwa Park, Yong Tak Lee. Opt. Lett., 40, N 14 (2015) 3376-3379Byung Hoon Na, Gun Wu Ju, Chang Young Park, Soo Kyung Lee, Hee Ju Choi, Yong Chul Cho, Yong Hwa Park, Yong Tak Lee. Opt. Lett., 40, N 14 (2015) 3376-3379Luchio Pancheri, Gian-Franco Dalla Betta, David Stoppa. SPIE Newsroom, 1 (2014), doi: 10.1117/2.1201405.005477Luchio Pancheri, Gian-Franco Dalla Betta, David Stoppa. SPIE Newsroom, 1 (2014), doi: 10.1117/2.1201405.005477А. А. Умбиталиев, А. К. Цыцулин, А. А. Манцветов, В. В. Козлов, А. Е. Рычажников, П. С. Баранов, А. В. Иванов. Опт. журн., 79, № 11 (2012) 76-83А. А. Умбиталиев, А. К. Цыцулин, А. А. Манцветов, В. В. Козлов, А. Е. Рычажников, П. С. Баранов, А. В. Иванов. Опт. журн., 79, № 11 (2012) 76-83О. В. Алымов, Г. В. Левко, Ю. Г. Чукавина, В. Г. Чулков. Изв. ЮФУ. Тех. науки, 122, № 9 (2011) 161-168О. В. Алымов, Г. В. Левко, Ю. Г. Чукавина, В. Г. Чулков. Изв. ЮФУ. Тех. науки, 122, № 9 (2011) 161-168Дж. Тейлор. Введение в теорию ошибок, Москва, Мир (1985)Дж. Тейлор. Введение в теорию ошибок, Москва, Мир (1985)В. И. Иванов, Н. И. Иванов. Квант. электрон., 50, № 11 (2020) 1068-1073 [V. I. Ivanov, N. I. Ivanov. Sov. J. Quantum Electron., 50, N 11 (2020) 1068-1073]В. И. Иванов, Н. И. Иванов. Квант. электрон., 50, № 11 (2020) 1068-1073 [V. I. Ivanov, N. I. Ivanov. Sov. J. Quantum Electron., 50, N 11 (2020) 1068-1073]В. В. Матюхин, Д. Г. Паринов, Е. А. Татаринова. Прикл. физика, № 6 (2017) 60-67В. В. Матюхин, Д. Г. Паринов, Е. А. Татаринова. Прикл. физика, № 6 (2017) 60-67K. Irie, A. E. McKinnon, K. Unsworth, I. M. Woodhead. IEEE Transact. Circuits and Systems for Video Technology, 18, N 2 (2008) 280-284K. Irie, A. E. McKinnon, K. Unsworth, I. M. Woodhead. IEEE Transact. Circuits and Systems for Video Technology, 18, N 2 (2008) 280-284С. Эдвардс. Электронные компоненты, № 11 (2013) 19-25С. Эдвардс. Электронные компоненты, № 11 (2013) 19-25К. Коатес, Б. Фоулер, Г. Холст. Фотоника, 58, № 4 (2016) 102-110К. Коатес, Б. Фоулер, Г. Холст. Фотоника, 58, № 4 (2016) 102-110

The authors declare that there are no conflicts of interest present.