相干激光测距透过火焰进行精确成像
2018-09-05
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测量被火焰吞没的建筑结构的变形对于火灾研究而言是必不可少的，以帮助提高建筑物在发生火灾时的安全性。理想情况下，这种测量系统应该是非接触式的，能够在数毫米至数米的范围内以亚毫米精度进行测量，并且具有足够的测量速度来捕获目标物体因温度引起的结构变形。到目前为止，还没有任何一种测距技术被证明在透过火焰成像时能够完全满足这些要求。本文表明，相干激光探测和测距（LADAR）能够对隐藏在甲烷或乙炔火焰后面的物体进行三维称像，且具有足够高的精度来跟踪它们的变形。相干调频连续波（FMCW）LADAR的外差检测能够在强烈火焰辐射的情况下检测到测距信号。本文的实验通过测量漫散射复杂曲面的三维点云，在2米的间隔距离处的探测精度优于30μm，尽管由火焰引起的烟雾气体引起的信号损失和测距激光的折射转向。这些数据表明，相干调频连续波LADAR能够对火灾中物体的变形和运动进行量化，这在数米的间隔距离处的非接触形状测量而言是至关重要的。
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