为了获取古建筑完整的空间结构、历史演进及其健康状态等特征信息,研制了一种全波形的高光谱激光雷达系统(HSL).该系统同时获得目标的空间三维信息和光谱信息,用于古建筑空间和状态特征的建模.利用超连续谱激光器和声光可调滤波器(AOTF)作为发射单元,实现550～1050nm的连续光谱波长范围内101个光谱通道采样,并利用5GHz/s高速采集卡完成主波和回波全波形数据采集.设计了静态单点测试和zigzag单点扫描相结合的双模式分步扫描方案,保证三维空间和光谱信息的准确获取.在实验室环境下,对HSL系统反射率稳定性、信噪比以及扫描精度进行了分析测试.利用三维空间和超连续的高光谱信息对古建筑构件样本建模进行验证,并采用随机森林(RF)多分类方法实现不同古建筑构件木种材料的分类.结果表明,HSL系统能够同时获得空间三维信息和连续光谱信息,满足古建筑空间和状态特征建模的信息采集的需求.

古建筑;高光谱激光雷达;全波形;分类

安徽建筑大学电子与信息工程学院,安徽合肥230601;北京航空航天大学无人系统研究院,北京100191;芬兰地球空间研究所,芬兰马萨拉02430;季华实验室,广东佛山528200;安徽省古建筑智能感知与高维建模国际联合研究中心,安徽合肥230601

[1]邵慧;撒贝宁;李伟;陈育伟;刘璐;陈杰;孙龙;胡玉霞-.一种适用于古建筑建模的全波形高光谱激光雷达设计与实现)[J].红外与激光工程,2022(08):187-196

AOTF,1050nm

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