W przypadku małych celów znajdujących się w dużej odległości konwencjonalne środki wykrywania często można zlokalizować jedynie w taki sposób, aby zobaczyć, że cel to tylko punkt. W przypadku niektórych specjalnych potrzeb, konieczności opanowania cech powierzchni, a nawet cech ciała, aby osiągnąć ruch docelowego poznania, istnieje pilna potrzeba opracowania środków obrazowania o super rozdzielczości. Narodowy Uniwersytet Technologii Obronnych Pulsed Power Laser Technology, dyrektor Państwowego Kluczowego Laboratorium zespołu profesora Hu Yihua, po realizacji dystansu 10 km w 2022 r. w rozdzielczości lepszej niż 2 cm w kraju i za granicą, zgłosił najwyższy poziom chromatografii refleksyjnej LIDAR dwuwymiarowe obrazowanie w super rozdzielczości oparte na niedawnej realizacji trójwymiarowego obrazowania w super rozdzielczości stanowiącego przełom.
Realizacja trójwymiarowego obrazowania w superrozdzielczości z rozdzielczością 2,0 x 2,0 x 3,5 cm na odległość 10 km
Zasada obrazowania dwuwymiarowego za pomocą lidaru tomografii refleksyjnej dojrzewa, a odpowiednie badania eksperymentalne prowadzono w kraju i za granicą, jednak zasada i metoda obrazowania trójwymiarowego nie została opisana w kraju i za granicą. Zespół w innowacyjny sposób przedstawił architekturę technologii obrazowania trójwymiarowego lidarowej chromatografii odblaskowej, ustalił przeplatane próbkowanie pod wieloma kątami i wieloma polami widzenia w ramach detekcji laserowej oraz szybką i wierną akwizycję wąskoimpulsowego echa laserowego oraz metody rekonstrukcji obrazu i przetwarzania fuzji, a także opracował trójwymiarowy eksperymentalny system obrazowania lidaru chromatografii odblaskowej i przeprowadził eksperymenty terenowe w obszarze góry Zipeng w Hefei, który znajdował się w odległości 10,38 km, aby zrealizować trzy- wymiarowa rekonstrukcja obrazu docelowego w super rozdzielczości. Eksperymenty przeprowadzono w odległości 10,38 km w górze Zipeng w Hefei, aby przeprowadzić trójwymiarową rekonstrukcję obrazów docelowych w super rozdzielczości.
W eksperymencie na 100-metrowej wieży eksperymentalnej znajdującej się w górach (31 stopni 43′28″N, 116 stopni 59′55″E) ustawiono dwa typy celów: 1) zestaw stereo z wysokość 75 cm i szerokość 30 cm, jak pokazano na ryc. 1 (a); 2) tarcza trapezowa 60 stopni o kącie pochylenia 60 stopni i kącie pochylenia 60 stopni, która składa się z wielu bloków o grubości 1,7 cm i różnych polach przekroju poprzecznego, w których odstęp zmniejsza się od 9 do 2 cm od dołu do góry i o powierzchni stopniowo malejącej. Cel testowy trapezowej rozdzielczości stereo pod kątem nachylenia, jak pokazano na ryc. 1 (b). Eksperymentalny system obrazowania umieszczono na górnym piętrze South China City (31 stopień 46′20″N, 117 stopień 5′35″E) w mieście, jak pokazano na ryc. 1 (c). W różnych środowiskach eksperymentalnych i ustawieniach parametrów eksperymentalnych z powodzeniem uzyskano trójwymiarowe wyniki obrazowania celów stereofonicznych w super rozdzielczości, jak pokazano na ryc. 2 lit. b) i 2 lit. d).
Ryc. 1 Schematy realizacji eksperymentalnego obrazowania trójwymiarowego lidarowego tomografii refleksyjnej
(a) Zestaw stereo. (b) Cel testowy rozdzielczości stereo
(c) System eksperymentalny lidarowego obrazowania 3D z tomografią refleksyjną
Zgodnie z zasadą obrazowania LIDAR w chromatografii refleksyjnej, o ile stosunek sygnału do szumu echa impulsu laserowego jest wystarczający, rozdzielczość obrazowania 3D jest względnie niezależna od apertury optycznej, odległości i kąta rozbieżności lasera, więc ten eksperyment kładzie podwaliny pod realizację obrazowania 3D małych celów na bardzo dużych odległościach sięgających tysięcy metrów. Dlatego ten eksperyment kładzie podwaliny pod realizację trójwymiarowego obrazowania małych celów o bardzo dużych odległościach w kilometrach. Apertura optyczna układu doświadczalnego wynosi 260 mm, a graniczny kąt dyfrakcji układu zobrazowania optycznego o tej samej aperturze wynosi około 5 µrad, co odpowiada rozdzielczości granicznej konwencjonalnego obrazowania optycznego na 10 km wynoszącej około 5 cm, a obecne wyniki pozwoliły uzyskać zdolność obrazowania małych celów w super rozdzielczości z dużej odległości, przekraczającej granicę dyfrakcji obrazowania optycznego tej samej apertury, a rozdzielczość obrazowania jest na optymalnym poziomie pola obrazowania laserowego w kraju i za granicą, zwłaszcza stereoskopowe obrazowanie małych obiektów uzyskuje się po raz pierwszy za pomocą oryginalnych środków technicznych i algorytmów przetwarzania. Rozdzielczość obrazowania jest najlepsza w dziedzinie obrazowania laserowego w kraju i za granicą, zwłaszcza po raz pierwszy uzyskano wyniki obrazowania 3D o super rozdzielczości na poziomie centymetra trójwymiarowej struktury docelowej w odległości 10 km za pomocą oryginalnych środków technicznych i algorytm przetwarzania.
Rysunek 2 Obiekt docelowy i wyniki obrazowania
(a) Montaż stereoskopowy
(b) Zrekonstruowany obraz trójwymiarowego zespołu
(c) Obiekt testowy rozdzielczości stereo
( d ) Zrekonstruowany obraz celu testowego rozdzielczości stereo
