基于半导体激光器的大气探测激光雷达

    公开(公告)号:CN100561254C

    公开(公告)日:2009-11-18

    申请号:CN200610018793.5

    申请日:2006-04-17

    Applicant: 武汉大学

    Inventor: 龚威 朱忠敏

    CPC classification number: Y02A90/19

    Abstract: 本发明涉及一种基于半导体激光器的大气探测激光雷达,包括半导体激光发射器、激光雷达接收器、与激光雷达接收器输出连接的信号处理电路及计算机组成。本发明可安装于地面基站、运载车辆、飞机和卫星上。其向大气中发射脉冲激光束,当激光脉冲遇到大气分子和大气中的微小颗粒时,会与大气分子本身和大气中的微小颗粒发生相互作用,产生与激光光束同轴但方向相反的后向散射光信号,该系统的光学接收器接收到这些后向散射光信号,经过信号处理后,送入计算机进行分析和储存,从而获得大气分子和大气中的微小颗粒空间分布和时间演化信息,进行气象、环保、交通安全、靶场保障、大气科学研究以及许多军事领域的应用。

    面向高光谱激光雷达的多通道数据同步采集系统及方法

    公开(公告)号:CN119846591A

    公开(公告)日:2025-04-18

    申请号:CN202411782318.X

    申请日:2024-12-05

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本申请涉及测绘遥感技术领域,特别涉及一种面向高光谱激光雷达的多通道数据同步采集系统及方法,系统包括:光电转换单元,用于将高光谱激光雷达的回波的光信号转换为电信号;时钟同步单元,用于发出全局触发信号和统一时钟信号;多个波形采集单元,用于基于全局触发信号和统一时钟信号控制多个波形采集单元同步采集高光谱激光雷达的回波信号,其中,每个波形采集单元包括多个波形采集通道;多个磁盘存储单元,用于存储高光谱激光雷达的回波信号;上位机控制单元,用于在探测到所述高光谱激光雷达发射的激光脉冲信号后,控制上述多个单元相应的目标动作。由此,解决了高光谱激光雷达缺乏有效的多通道同步采集机制,进而影响后续的数据质量等问题。

    偏振图像区域增长镜面反射修复方法及装置

    公开(公告)号:CN119521014A

    公开(公告)日:2025-02-25

    申请号:CN202411396113.8

    申请日:2024-10-08

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本申请涉及图像修复技术领域,特别涉及一种偏振图像区域增长镜面反射修复方法及装置,其中,方法包括:计算目标偏振图像的初始镜面反射区域的灰度占比,以得到初始镜面反射区域的镜面反射阈值;根据镜面反射阈值确定至少一个增长初始点,以增长初始镜面反射区域,得到增长后的镜面反射区域;在检测到增长后的镜面反射区域满足预设条件的情况下,停止增长初始镜面反射区域,并修复增长后的镜面反射区域的每个像元,以消除增长后的镜面反射区域。本申请可以实现偏振图像中镜面反射区域的自动检测与修复,大幅度减少了人工干预,提高了图像处理的效率和精度,降低了计算机算力与计算成本的要求,能够有效地处理大量的偏振图像数据。

    一种PM1浓度的估算方法及系统

    公开(公告)号:CN114819312B

    公开(公告)日:2024-12-17

    申请号:CN202210396971.7

    申请日:2022-04-15

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明属于环境保护技术领域,公开了一种PM1浓度的估算方法及系统。本发明首先采集获取PM1浓度信息及PM1浓度影响指标的数据;然后对PM1浓度与PM1浓度影响指标之间的相关性进行分析得到PM1浓度相关指标,基于PM1浓度信息和PM1浓度相关指标的数据构建训练集和测试集;基于LGBM算法构建PM1浓度预测模型,将PM1浓度相关指标作为模型的输入参数,将PM1浓度作为模型的输出参数;对PM1浓度预测模型进行训练和测试后,基于训练好的PM1浓度预测模型实现PM1浓度估算。本发明能够对PM1浓度进行高精度估算。

    一种差分吸收激光雷达信号去噪方法及计算机可读介质

    公开(公告)号:CN117192511A

    公开(公告)日:2023-12-08

    申请号:CN202311043940.4

    申请日:2023-08-17

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提出了一种差分吸收激光雷达信号去噪方法及计算机可读介质。本发明对差分吸收激光雷达实测信号序列进行多信号时空平均处理得到时空平均后激光雷达信号序列;获取待分解雷达信号序列,通过待分解雷达信号序列、多条白噪声序列得到多条待分解雷达信号正向、负向加噪序列,通过经验模态分解计算,得到多层固有模态信号序列、残差信号序列;将多层固有模态信号序列划分为每层高频、低频固有模态信号序列,通过滤波处理分别得到重构后的高频、低频固有模态信号序列;通过残差信号序列重构计算,得到去噪后的差分吸收激光雷达信号序列。本发明能够实现信号全局自适应滤波,保证信号具有高信噪比、高时空分辨率、低重构误差、低失真度。

    融合卫星与地基观测的PM1浓度反演方法及系统

    公开(公告)号:CN112016696B

    公开(公告)日:2022-10-04

    申请号:CN202010817931.6

    申请日:2020-08-14

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提供一种融合卫星与地基观测的PM1浓度反演方法及系统,进行数据采集与匹配,包括采集地基PM1数据、卫星AOD数据和相关气象地理参数,以卫星AOD数据空间分辨率为参照,对相关气象地理参数进行重采样;然后以PM1观测站为中心,采用预设空间半径和时间半径的时空窗口,计算时空窗口内的各输入特征的均值,并与相应观测站点实测的PM1浓度值相匹配,形成训练样本集;初始RF模型构建,根据模型的预测残差变化优化设定决策树的数量和构建二叉树时使用的变量个数;初始geo‑RF模型构建,包括定义空间邻近观测S‑PM1、前向时间邻近观测T‑PM1以及邻近空间距离约束,将时空邻近观测也作为解释变量输入至构建的初始RF模型中,得到geo‑RF模型;进行geo‑RF模型训练与PM1浓度估计。

    针对星载激光雷达和高光谱仪的大气CO2浓度协同反演方法

    公开(公告)号:CN114114324A

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202111392799.X

    申请日:2021-11-23

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明涉及一种针对星载激光雷达和高光谱仪的大气CO2浓度协调反演方法。首先利用激光雷达1064nm回波信号反演得到气溶胶大气廓线,根据激光雷达1572nm回波信号计算CO2柱加权浓度,利用sciatran对大气辐射进行建模,将观测获取的太阳光谱与sciatran模型输出的模拟值进行最小二乘拟合,获取CO2垂直浓度廓线,然后以垂直廓线为绝对约束,构建损失函数,通过先验观测值设定损失函数权重,获取使损失函数最小的优化解,更新大气廓线,计算得到最终的XCO2产品。本发明将激光雷达探测高精度、高可用的优势和高光谱仪探测光覆盖、高分辨的优势进行融合,得到具备高分辨、高覆盖、高精度和高可用特征的大气CO2柱浓度产品。

    基于激光雷达卫星的地基激光雷达气溶胶反演方法及系统

    公开(公告)号:CN113341432A

    公开(公告)日:2021-09-03

    申请号:CN202110691457.1

    申请日:2021-06-22

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提供一种基于激光雷达卫星的地基激光雷达气溶胶反演方法及系统,结合地基和星载激光雷达以提高气溶胶廓线浓度反演的精度,反演过程包括基于间接平差利用地基激光雷达和星载激光雷达测得的方程解算一个周期内的气溶胶消光后向散射比的廓线;根据星载激光雷达的分层AOD产品,确定起始边界点高度以及该高度的气溶胶特性,确定后向积分的起算数值;根据确定的气溶胶消光后向散射比和地基激光雷达的信号利用Fernald方法推导的气溶胶消光系数公式,计算得到一定高度下气溶胶消光系数,进一步得到气溶胶光学厚度。本发明在污染较为严重、天气状况不佳时,也能获得较为精确的数据,不仅具有较好的精度,也具有较强的稳定性。

    评估激光雷达卫星测量大气CO2浓度性能的综合分析系统

    公开(公告)号:CN108426856B

    公开(公告)日:2019-09-10

    申请号:CN201810254644.1

    申请日:2018-03-26

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了评估激光雷达卫星测量大气CO2浓度性能的综合分析系统,至少包括CO2反演模块、激光雷达性能模拟器、地球环境模拟器、轨道模拟器和探测性能评估模块;所述的CO2反演模块,用来利用CO2差分吸收激光雷达法模拟CO2反演;所述的激光雷达性能模拟器,用来模拟发射能量及星载激光雷达的性能参数;所述的地球环境模拟器,用来获得所需地球环境参数的统计值,并结合时间分辨率和空间分辨率汇总地球环境参数;所述的轨道模拟器,用来模拟待评估卫星的卫星轨道高度和云参数;所述的探测性能评估模块,用来对CO2反演效果进行评估。

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