非掃描激光雷達成像系統(tǒng)的研究的開題報告

非掃描激光雷達成像系統(tǒng)的研究的開題報告開題報告一、研究背景隨著激光雷達技術(shù)的不斷發(fā)展，它在機器人、自動駕駛、地圖制作等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。激光雷達成像系統(tǒng)的核心是掃描激光雷達，它通過掃描周圍環(huán)境來獲取三維點云數(shù)據(jù)，進而實現(xiàn)目標檢測、定位、識別等功能。然而，掃描激光雷達存在著諸多問題，如難以滿足高速運動場景的要求、難以檢測到低反射率物體等。因此，非掃描激光雷達成像系統(tǒng)成為了一個備受關(guān)注的研究領(lǐng)域。二、研究目的本研究旨在設(shè)計和實現(xiàn)一種非掃描激光雷達成像系統(tǒng)，具有以下特點：1.可以實時獲取高質(zhì)量的三維點云數(shù)據(jù)，滿足高速運動場景的要求；2.能夠檢測到低反射率物體；3.設(shè)計簡單、成本低廉。三、研究內(nèi)容1.硬件設(shè)計。設(shè)計激光發(fā)射器、接收器以及光學透鏡等硬件模塊。2.算法設(shè)計。采用多頻激光脈沖方案，提出一種非掃描激光雷達的信號處理算法，將多個接收波形混疊并分離出目標物體的距離、速度和角度信息。3.系統(tǒng)實現(xiàn)。將硬件模塊和算法整合起來，搭建非掃描激光雷達成像系統(tǒng)原型，并進行測試和優(yōu)化。四、研究意義激光雷達成像技術(shù)在未來的智能制造、智能交通等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。本研究的成果將為非掃描激光雷達技術(shù)的發(fā)展做出貢獻，為提高智能化產(chǎn)業(yè)的效率和質(zhì)量，以及改善人們的生活質(zhì)量發(fā)揮積極的作用。五、研究方法1.文獻資料調(diào)研。對非掃描激光雷達的發(fā)展歷程、基本原理等進行梳理和總結(jié)，了解國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。2.硬件設(shè)計。依據(jù)研究目標，進行激光發(fā)射器、接收器、光學透鏡等硬件模塊的設(shè)計，滿足多頻激光脈沖方案的要求。3.算法設(shè)計。結(jié)合硬件設(shè)計，提出一種非掃描激光雷達的信號處理算法，用于將多個接收波形混疊并分離出目標物體的距離、速度和角度信息。4.系統(tǒng)實現(xiàn)。將硬件模塊和算法整合起來，搭建非掃描激光雷達成像系統(tǒng)原型，并進行測試和優(yōu)化。六、預(yù)期結(jié)果本研究預(yù)期結(jié)果為設(shè)計和實現(xiàn)一種非掃描激光雷達成像系統(tǒng)，能夠?qū)崟r獲取高質(zhì)量的三維點云數(shù)據(jù)，滿足高速運動場景的要求，能夠檢測到低反射率物體，具有成本低廉、設(shè)計簡單等優(yōu)點。七、進度安排本研究的進度安排如下：第一年：文獻調(diào)研，硬件設(shè)計，多頻激光脈沖方案的信號處理算法設(shè)計。第二年：系統(tǒng)實現(xiàn)，測試與優(yōu)化。第三年：論文撰寫、文章發(fā)表、比賽申報。八、參考文獻1.尹桂林,郝立洋,張濤.基于非掃描激光雷達的高速行駛車輛目標檢測.科學技術(shù)與工程,2017(18).2.David,L.,&Whitney,E.(2014).Single-photondetectorsbasedonsubsampling.OpticsLetters,39(23),6595-6598.3.Chiocchia,G.,&Langer,M.(2018).Apracticalwaytodetectnon-laneobjectsusinglidar-basedcurvefi