11、美國約翰斯·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的Shea Hagstrom等人發(fā)表題為《從主動激光雷達(dá)中產(chǎn)生被動近紅外成像》文章。

　　許多現(xiàn)代的激光雷達(dá)平臺包含一個集成RGB攝像頭用于捕捉上下文圖像。但是，這些RGB攝像頭不收集近紅外（NIR）顏色通道，漏掉許多對分析目的有用的信息。這就提出了：在這種情況下，在近紅外收集的LIDAR數(shù)據(jù)是否可用作實(shí)際的近紅外圖像的替代物？在近紅外的另一來源，例如衛(wèi)星圖像不可用時，產(chǎn)生基于LIDAR的近紅外圖像是潛在有用的。激光雷達(dá)是一個與運(yùn)行被動系統(tǒng)非常不同的主動傳感系統(tǒng)，因此需要額外的處理和校正以接近一個被動儀器的輸出。作者研究從激光雷達(dá)獲取近似的被動近紅外圖像來得到真實(shí)數(shù)據(jù)集的方法，并評估與真正的近紅外圖像的差異。
 

　　12、美國佐治亞技術(shù)研究所的Robert L. Ortman等人發(fā)表題為《以總傳播不確定度為波形可分辨的激光雷達(dá)系統(tǒng)提供實(shí)時、混合模式的計算架構(gòu)》文章。

　　作者為測深雷達(dá)開發(fā)出一臺實(shí)時計算機(jī)樣機(jī)，可以根據(jù)總傳播不確定度（TPU）產(chǎn)生點(diǎn)云。這臺實(shí)時計算機(jī)采用由FPGA，CPU和GPU組成的“混合模式”架構(gòu)。數(shù)字轉(zhuǎn)換器的用戶可編程FPGA實(shí)現(xiàn)降噪和測距，GPU計算坐標(biāo)和TPU。Keysight公司的 M9703A數(shù)字轉(zhuǎn)換器和用戶可編程的Xilinx Virtex6 FPGA數(shù)字轉(zhuǎn)換器同時數(shù)字化多達(dá)八路激光雷達(dá)數(shù)據(jù)完成測距，并通過PCIe將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紺PU。浮點(diǎn)密集型坐標(biāo)和TPU計算則在NVIDIA Tesla K20 GPU上執(zhí)行。原始數(shù)據(jù)和計算結(jié)果寫在SSD RAID上，屬性化點(diǎn)云顯示給用戶。這個原型計算機(jī)已經(jīng)使用喬治亞理工大學(xué)一個水箱測量了7米深波形測試過，并模擬20m深度的波形。初步研究結(jié)果表明，該系統(tǒng)能計算、存儲和顯示每秒大約2000萬個點(diǎn)。
 

　　13、中國河海大學(xué)的Jianping Yue等人發(fā)表題為《基于GBInSAR提取DEM的方法研究》文章。

　　在地質(zhì)、水文、自然資源調(diào)查和變形監(jiān)測等領(lǐng)域，精確的地形信息有著非常重要的作用。基于合成孔徑雷達(dá)干涉量度法（InSAR）提取數(shù)字高程模型（DEM）技術(shù)是通過雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)的相位信息獲取目標(biāo)區(qū)域三維高度數(shù)據(jù)的。該技術(shù)具有大規(guī)模、高精度、全天候的特點(diǎn)。通過上下改變地面雷達(dá)系統(tǒng)位置軌道形成空間基線。然后，從不同的角度獲取圖像數(shù)據(jù)得到目標(biāo)區(qū)的DEM。三維激光掃描技術(shù)可以快速、有效且準(zhǔn)確地獲取目標(biāo)區(qū)域的DEM，從而驗(yàn)證了GBInSAR提取DEM的精度。但使用GBInSAR在目標(biāo)區(qū)域提取DEM的研究很少。由于當(dāng)前基于GBInSAR提取 DEM缺乏理論和精度較低的問題，本文對其原理進(jìn)行了深刻的研究和分析。文中將提取目標(biāo)區(qū)域DEM與GBInSAR數(shù)據(jù)相結(jié)合。然后，比較了由GBInSAR得到DEM與由三維激光掃描數(shù)據(jù)得到的DEM，然后做了統(tǒng)計分析和正態(tài)分布測試。結(jié)果表明：通過GBInSAR得到的DEM是與由三維激光掃描獲得的DEM大體一致，且前者的精度更高。這兩個DEM的差異大約服從正態(tài)分布。這表明基于GBInSAR提取目標(biāo)區(qū)域DEM的方法是可行的，并為GBInSAR推廣和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
 

　　14、美國Vescent光電公司的Scott R. Davis等人發(fā)表題為《由非機(jī)械電光光束轉(zhuǎn)向器生成的輕型、堅(jiān)固耐用的固態(tài)激光雷達(dá)系統(tǒng)》文章。

　　目前開發(fā)激光雷達(dá)（LIDAR）用于各種各樣車輛的自主導(dǎo)航和防撞引起了廣泛關(guān)注。在這些應(yīng)用中，最小化尺寸、重量和功耗（SWaP）是至關(guān)重要的，特別是需要定位、校準(zhǔn)和對接的機(jī)載型先進(jìn)成像系統(tǒng)。在本文中，作者設(shè)計了一套小型化大能量雷達(dá)系統(tǒng)，在沒有移動部件的前提下，利用電光（EO）光束轉(zhuǎn)向器件的液晶雙折射實(shí)現(xiàn)20° x 5°視場（FOV）。FOV將顯著增加未來視野。除了掃描，該裝置能夠運(yùn)行在“點(diǎn)和保持”模式，即將它鎖定到單個運(yùn)動對象上。所述非機(jī)械設(shè)計導(dǎo)致特別有利的尺寸和重量值，分別為：1 L和<1Kg。此外，這些EO掃描儀運(yùn)行時無機(jī)械共振或慣性影響。用重復(fù)率為50kHz，脈沖能量1mJ，光束直徑為2mm的激光來成像，在100m范圍內(nèi)證明產(chǎn)生了2 fps的幀速率，受激光脈沖重復(fù)頻率限制。由EO轉(zhuǎn)向器提供的精細(xì)控制產(chǎn)生6*10-4度的角精度。此視場可以用精細(xì)的，非機(jī)械偏振光柵光束轉(zhuǎn)向器增加。在本文中，作者將介紹設(shè)計理念、初步結(jié)果以及下一代改進(jìn)計劃。
 

　　15、美國陸軍研究實(shí)驗(yàn)室的Barry L. Stann等人發(fā)表題為《MEMS掃描雷達(dá)的研究進(jìn)展》文章。

　　陸軍研究實(shí)驗(yàn)室（ARL）一直致力于小型無人地面車輛（UGV）和小型無人駕駛飛行器（UAV）短距離激光雷達(dá)成像儀的研究開發(fā)。當(dāng)前激光雷達(dá)試驗(yàn)機(jī)基于耦合到低成本脈沖摻鉺光纖激光器的微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）反射鏡。參數(shù)為：5-6 Hz幀速率，圖像尺寸為256 (h) x 128 (v)像素，能視域?yàn)?2o x 21o ，35米范圍，人眼安全運(yùn)行，40厘米超高分辨率。驅(qū)動小的地面機(jī)器人，并努力將激光雷達(dá)推廣到無人機(jī)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步鼓舞研究人員提高激光雷達(dá)的性能。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)現(xiàn)在可以在一個像素內(nèi)捕捉三個返回脈沖的數(shù)據(jù)（也就是第一個，最后一個，和最大回波那個），以及諸如經(jīng)過時間，運(yùn)行參數(shù)，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)等信息。作者將提到為獲得眼睛安全認(rèn)證而加入的子系統(tǒng)以及其性能。為滿足UAV應(yīng)用對范圍增強(qiáng)的要求，作者描述了一個能將信噪比（SNR）提高到現(xiàn)有設(shè)計數(shù)倍以上的新的接收器電路。配合這一工作，作者將討論研究建立一個低電容大面積探測器，或許可以使接收器的信噪比進(jìn)一步提高。最后，作者將建立一個試驗(yàn)激光雷達(dá)以證明范圍增大為160米，并概述進(jìn)程。若成功，此激光雷達(dá)將與彩色攝像機(jī)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行集成，以建立一個數(shù)據(jù)收集包以確定一個小無人機(jī)的成像性能。
 

　　16、美國Mirrorcle科技公司的Abhishek Kasturi等人發(fā)表題為《具有MEMS鏡掃描能力的無人機(jī)載激光雷達(dá)》文章。

　　首先，作者研究了一個具有成像和激光跟蹤能力的無線控制MEMS掃描模塊，其可安裝在一個小型無人四軸飛行器上飛行。MEMS掃描模塊的體積可以縮減到<90mm x 60mm x 40mm，重量小于40g，使用一臺功率約為5mW的激光器供源，功耗低于750 mW。MEMS掃描模塊是通過智能手機(jī)的藍(lán)牙控制飛行的，并能發(fā)送向量內(nèi)容、文本并執(zhí)行激光跟蹤任務(wù)。此外，基于低SWaP（大小，重量和功率）、無萬向節(jié)MEMS鏡光束調(diào)向技術(shù)和非專門設(shè)計的OEM LRF模塊，為無人機(jī)應(yīng)用開發(fā)了“點(diǎn)和范圍”激光雷達(dá)模塊。為了演示集成激光測距儀模塊，作者用一個簡單的非專門設(shè)計的OEM激光測距儀（LRF），它在100米范圍內(nèi)，有+/-1.5毫米的準(zhǔn)確性和4赫茲測距能力。對LRFS接收器光學(xué)元件進(jìn)行了修改以接收20°角，用于匹配發(fā)射器的視場角。在演示中使用一個相對大（5.0毫米）直徑、+/-10°光學(xué)掃描角的MEMS鏡，用于維持模塊的小光束發(fā)散。完整的激光雷達(dá)樣機(jī)可適應(yīng)<70mm x 60mm x 60mm的小體積，重量<50克，并且由無人機(jī)的電池供電?；诩す饫走_(dá)系統(tǒng)的MEMS反射鏡允許在不用改變無人機(jī)位置的情況下，根據(jù)需要對視場角內(nèi)的點(diǎn)或地區(qū)測距。利用機(jī)載慣性傳感器和照相機(jī)來增加LRF測距的頻率和穩(wěn)定激光束的指向是下階段設(shè)計的目標(biāo)。
 

　　17、美國先進(jìn)系統(tǒng)和技術(shù)公司的Anatoliy Khizhnyak等人發(fā)表題為《先進(jìn)激光雷達(dá)系統(tǒng)的脈沖激光成像放大器》文章。

　　安保措施有時需要對政府、軍隊(duì)和公共場所進(jìn)行持久監(jiān)視。邊境、橋梁、體育場館、機(jī)場和其他地點(diǎn)通常使用低成本攝像機(jī)來監(jiān)控。它們的低光性能可以用激光照明器來加強(qiáng)，然而各種運(yùn)行場景可能需要低強(qiáng)度激光照明，使得物體散射的光強(qiáng)度低于激光雷達(dá)圖像檢測器的靈敏度。本文討論一種新型的高增益光學(xué)圖像放大器。該方法能做到傳入和放大信號的時間同步精度≤1納秒。該技術(shù)允許無需將輸入頻譜與腔模式進(jìn)行匹配，只要輸入信號在放大器的光譜帶內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)對輸入信號的放大。作者已通過實(shí)驗(yàn)衡量了該放大器的性能：40 dB的增益，視場角為20毫弧度。
 

　　18、英國Thales公司的M. Silver等人發(fā)表題為《新型、超輕巧高性能、人眼安全激光測距儀》文章。

　　緊湊型人眼安全激光測距儀（LRFS）是未來傳感器的關(guān)鍵技術(shù)。除了減小尺寸、重量和功率（SWaP），越來越需要緊湊型LRFs發(fā)送更高重復(fù)頻率連發(fā)模式。連發(fā)模式允許從快速移動的目標(biāo)采集遙測數(shù)據(jù)或同時移動式傳感。作者描述了一個新型、超小型、長距離、人眼安全的激光測距儀組合一個可以具有連發(fā)能力的新型發(fā)射器。發(fā)射器是二極管泵浦、摻鉺玻璃、被動調(diào)Q固態(tài)激光器，它采用通信零部件行業(yè)的設(shè)計和封裝技術(shù)。這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是，發(fā)射器可被設(shè)計成匹配主動激光元件的物理尺寸和亞毫米大小的激光光斑。這使得發(fā)射機(jī)與現(xiàn)有的設(shè)計相比明顯變小，實(shí)現(xiàn)溫度管理上的大大改進(jìn)，并實(shí)現(xiàn)了較高的重復(fù)率。此外，該設(shè)計方法與以前的設(shè)備相比，具有更高可靠性、更低成本和更小外形。作者目前已將此新發(fā)射器安裝到激光測距儀中。LRF的尺寸為100×55 x 34毫米（長x寬x高），單次發(fā)射范圍可高達(dá)15公里，溫度范圍為-32°C至+ 60°C。由于發(fā)射器優(yōu)越的散熱性能，該單元能夠連續(xù)以1Hz和高達(dá)4Hz短脈沖重復(fù)率運(yùn)行。10Hz的短脈沖運(yùn)行也已在實(shí)驗(yàn)室的發(fā)射器上驗(yàn)證。
 

　　19、美國猶他州州立大學(xué)的Bikalpa Khatiwada等人發(fā)表題為《應(yīng)用于多紋理像素圖像的集束調(diào)整三維圖像重建技術(shù)》文章。

　　在災(zāi)害響應(yīng)、數(shù)字地面模型、目標(biāo)識別和文化遺產(chǎn)等許多應(yīng)用領(lǐng)域，創(chuàng)建3D圖像的重要性正在逐漸增加。目前已經(jīng)提出幾種方法用于生成紋理像素圖像，包括熔融激光雷達(dá)和數(shù)字影像。以前的方法僅限于生成兩幅紋理圖像或每幅只有一個激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的多幅紋理。一個關(guān)注的焦點(diǎn)仍然是生成多幅紋理圖像以創(chuàng)建3D模型。文中描述使用多個紋理圖像創(chuàng)造真正的3D圖像的過程。紋理相機(jī)結(jié)合二維數(shù)字圖像和校準(zhǔn)后的三維激光雷達(dá)數(shù)據(jù)可以形成一個紋理圖像。從多個角度拍攝生成該圖像。相比于3D或2D方法，使用多個全幀紋理圖像的優(yōu)點(diǎn)在于圖像之間能更好的配準(zhǔn)，因?yàn)樵诼?lián)合生成過程中3D點(diǎn)和2D紋理重疊了。計算每一幅圖像的個體位置和旋轉(zhuǎn)方向并繪制到公共坐標(biāo)系上，并對其優(yōu)化。所提出的方法結(jié)合集束調(diào)整共同優(yōu)化了多幅圖像的生成。因?yàn)槿狈Σ煌南鄼C(jī)參數(shù)之間的相互作用，利用了稀疏三維模型。文中給出3D模型的例子并對其數(shù)值精度進(jìn)行了分析。
 

　　20、美國海軍研究生院的Angela M. Kim等人發(fā)表題為《比較模擬全波形激光雷達(dá)與Riegl VZ-400的地面激光掃描》文章。

　　激光雷達(dá)傳播的3D蒙特卡洛光線跟蹤模型模擬了激光能量與物質(zhì)的反射、透射和吸收相互作用。在這份報告中，模型場景是由高保真樹的體素模型VoxLAD通過使用從Riegl VZ-400地面激光掃描儀的高空間分辨率的點(diǎn)云數(shù)據(jù)產(chǎn)生的單個維多利亞時代的黃楊木（七里香）組成。該VoxLAD模型使用地面激光雷達(dá)掃描數(shù)據(jù)，來確定一個單一樹冠的小體積的體素（20厘米高的側(cè)邊）的葉面積密度（LAD）測量。 VoxLAD還用于以非傳統(tǒng)的方式在這種情況下產(chǎn)生木材密度的體素模型。VoxLAD模型的信息在激光雷達(dá)仿真中被使用，以確定激光雷達(dá)能量與在給定體素位置的材料相互作用的概率。該激光雷達(dá)模擬被定義為復(fù)制Riegl VZ-400的掃描裝置，所產(chǎn)生的模擬全波形激光雷達(dá)信號可以媲美使用Riegl VZ-400地面激光掃描儀獲得的信號。
 

　　21、瑞典FOI國防研究署的Michael Tulldahl等人發(fā)表題為《小型無人機(jī)載激光雷達(dá)的功能與應(yīng)用》文章。

　　研究的目的是介紹和評價從無人駕駛飛機(jī)獲取高分辨率三維數(shù)據(jù)的好處和能力，特別是在現(xiàn)有的方法（被動成像，三維照片）具有有限能力的條件下。一些應(yīng)用實(shí)例是探測

　　被下遮蔽的物體、變化檢測、黑暗或陰影環(huán)境下的探測和感興趣區(qū)域的即時幾何資料。應(yīng)用舉例如從作者的小型無人機(jī)測試平臺3DUAV獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，此測試平臺集成了一臺旋轉(zhuǎn)激光掃描儀，并用一個地面激光掃描儀采集地面實(shí)況數(shù)據(jù)。作者將激光雷達(dá)數(shù)據(jù)與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）的數(shù)據(jù)結(jié)合起來處理以產(chǎn)生高精確度點(diǎn)云。 INS和激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的結(jié)合是通過動態(tài)校準(zhǔn)過程實(shí)現(xiàn)的，動態(tài)校準(zhǔn)過程用于補(bǔ)償基于低成本、輕重量的MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）的INS引入的導(dǎo)航誤差。該系統(tǒng)允許對整個數(shù)據(jù)采集處理應(yīng)用程序鏈的研究，并兼作進(jìn)一步發(fā)展的平臺。作者從有關(guān)系統(tǒng)方面如調(diào)查時間、分辨率和目標(biāo)探測能力來評估這項(xiàng)應(yīng)用。作者的研究結(jié)果表明，在合理調(diào)查時間內(nèi)一些目標(biāo)檢測/分類場景是可行的，如從幾分鐘（汽車，人，以及較大的對象）至約30分鐘檢測和識別可能更小的目標(biāo)。
 

　　22、美國海軍研究生院的Angela M. Kim等人發(fā)表題為《光探測和測距（LIDAR）和高光譜圖像（HSI）數(shù)據(jù)的綜合分析》文章。

　　激光雷達(dá)和高光譜數(shù)據(jù)提供有關(guān)場景內(nèi)容的豐富和補(bǔ)充信息。在這項(xiàng)工作中，作者研究數(shù)據(jù)融合的方法，目的在于最大限度地減少由于點(diǎn)云柵格化和空間光譜重采樣引起的信息丟失。研究和比較了兩種方法：1）點(diǎn)云方法，計算光譜指數(shù)如歸一化微分植被指數(shù)（NDVI）和高光譜圖像的主成分，作為落到像素的空間范圍內(nèi)的每個激光雷達(dá)點(diǎn)的附加屬性，一種受監(jiān)管的的機(jī)器學(xué)習(xí)方法被用來將所得融合點(diǎn)云分類；2) 基于柵格的方法，創(chuàng)建激光雷達(dá)柵格產(chǎn)品（數(shù)字高程模型，DSMs，坡度，高度，坡向等），附加到高光譜圖像多維數(shù)據(jù)集中，然后用傳統(tǒng)的光譜分類技術(shù)分類融合圖像多維數(shù)據(jù)。文中對兩種方法在分類準(zhǔn)確性方面進(jìn)行了比較。 2012-2014年期間收集的NPS校園的激光雷達(dá)數(shù)據(jù)和相關(guān)正射影像，2011年期間收集的高光譜機(jī)載可見光/紅外成像光譜儀（AVIRIS）數(shù)據(jù)被用于這項(xiàng)工作。