激光雷达新体制：非视域三维成像的进展与应用

非视域三维成像激光雷达的研究进展是一个关键领域，它的发展源于军事侦察、安防反恐以及灾难救援等领域的实际需求，特别是对于隐藏目标的探测。这种技术旨在解决目标被遮挡时的成像问题，通过收集与目标相关的环境信号，利用复杂的信号处理算法进行重构，从而获取目标的三维信息。 非视域成像激光雷达的核心原理基于激光脉冲飞行时间测量方法，通过激光脉冲主动照明，光脉冲经过多次漫反射，如图1所示的成像构型。光在经过目标两次或更多次散射后返回探测器，其中包含了目标的信息。整个过程可以分为四个阶段：发射、一次散射、二次散射和接收。目标的反射率分布ρ(xu)和光在各个阶段的传播关系H(xp,xc,t,xu)共同决定了接收到的信号。 激光雷达的新体制，即非视域三维成像，其工作方式类似于传统激光雷达，但增加了对被遮挡目标的探测能力。这对于自动驾驶汽车等应用尤为重要，特别是在视线受限的情况下，能帮助车辆提前感知周围环境，包括车辆和行人，显著提高行驶安全性。 研究进展方面，近年来的焦点在于提高成像分辨率、降低噪声干扰、优化信号处理算法，以及实现更远距离的目标探测。研究人员正在探索结合其他成像技术（如热成像、声波测量等）的可能性，以进一步增强非视域成像的精度和鲁棒性。 此外，非视域三维成像激光雷达的发展也面临挑战，如信号衰减、多径效应、环境因素的影响等，这些问题都需要通过技术创新和理论研究来解决。随着无人驾驶技术的不断发展，对这种新型激光雷达的需求将更加迫切，预计未来的研究将着重于提升其实时性和智能化水平，以适应不断变化的应用环境。 总结来说，非视域三维成像激光雷达是现代科技发展中的一项重要突破，它结合了光学、信号处理和系统工程的多个学科，为隐藏目标探测提供了新的解决方案，并将在自动驾驶、安全监控等多个领域发挥重要作用。