Long Distance Hyperspectral Lidar for Target Recognition

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Manninen, Albert
dc.contributor.author Kääriäinen, Teemu
dc.date.accessioned 2014-11-03T09:19:53Z
dc.date.available 2014-11-03T09:19:53Z
dc.date.issued 2014-10-20
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/14393
dc.description.abstract Hyperspectral lidar measures remotely backscattered spectrum of an actively illuminated target. The unique spectra of different materials enable remote target recognition. Broadband illumination is carried out with supercontinuum (SC) lasers. Operation distance of published lidar prototypes has been very limited, mainly due to the use of commercially available low power photonic crystal fiber (PCF) SC lasers. A hyperspectral lidar was developed in this work. Long operation distance was reached with the use of high power SC light source, built and characterised in this work. The averaged optical power of the source is 16 W for wavelength band 1000 - 2300 nm and M2 factor of the beam was 2. Lens and mirror-based optics were tested for transmitting the SC. Back-scattered light was collected with a reflective telescope to a optical fiber, connected to commercial grating spectrometer. Optimization of the transmitter and receiver for varying distances was automated with motorized translation stages. Computer controlled scanner and integrated rangefinder enabled hyperspectral imaging. The instrument was tested in laboratory and field conditions during 2013. Reflection spectra of numerous civil and military targets were measured from varying distances up to 1.5 km. Measurement results show promise for the instrument to be used in target recognition. Ideas for further development are discussed. en
dc.description.abstract Hyperspektrinen lidar mittaa etäältä laajakaistaisesti valaistusta kohteesta heijastuneen spektrin. Eri materiaalien ominaiset spektrit mahdollistavat kohteentunnistuksen. Laajakaistainen valaisu tehdään superjatkumolaserilla. Julkaistujen hyperspektristen lidarien prototyyppien toimintaetäisyys on ollut rajoittunut, sillä niissä on käytetty kaupallisesti saatavia matalaenergisiä fotonikidekuituihin perustuvia superjatkumolaservalolähteitä. Tässä työssä kehitettiin hyperspektrinen lidar. Pitkän kantaman mahdollisti tässä työssä rakennettu ja karakterisoitu korkeatehoinen superjatkumolaservalolähde. Lähteen keskiarvoistettu optinen teho on 16 W, jakautuneena aallonpituuskaistalle 1050 - 2250 nm ja säteen etenemistä kuvaava M2 kerroin oli 2. Superjatkumon lähetinoptiikaksi testattiin sekä linssi, että peilipohjaista ratkaisua. Takaisin sironnut valo kerättiin peiliteleskoopilla valokuituun, jolla se kytkettiin kaupalliseen hilaspektrometriin. Lähetin- ja vastaanotinoptiikan optimointi eri etäisyyksille automatisoitiin kahdella motorisoidulla siirtoasemalla. Tietokoneohjattu skannerin ja integroitu laseretäisyysmittari mahdollistivat hyperspektraalisen kuvantamisen. Kehitettyä laitteistoa testattiin laboratoriotiloissa, sekä kentällä vuoden 2013 aikana. Heijastuspektrejä ja hyperspektrisiä kuutioita mitattiin useista siviili- sekä sotilaskohteista eri etäisyyksiltä, 1.5 km asti. Saadut tulokset ovat lupaavia laitteiston soveltamiseen aktiivisessa kohteentunnistuksessa. Edelleen kehityksen mahdollisuuksia on pohdittu. fi
dc.format.extent 47+7
dc.language.iso en en
dc.title Long Distance Hyperspectral Lidar for Target Recognition en
dc.title Pitkän kantaman hyperspektrinen lidar kohteen tunnistamiseen fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö en
dc.contributor.school Sähkötekniikan korkeakoulu fi
dc.subject.keyword lidar en
dc.subject.keyword hyperspectral en
dc.subject.keyword remote sensing en
dc.subject.keyword supercontinuum en
dc.subject.keyword reflectance en
dc.subject.keyword target recognition en
dc.subject.keyword hyperspektrinen fi
dc.subject.keyword etämittaus fi
dc.subject.keyword superjatkumo fi
dc.subject.keyword reflektanssi fi
dc.subject.keyword kohteentunnistus fi
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201411032980
dc.programme.major Mittaustekniikka fi
dc.programme.mcode S-108 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Ikonen, Erkki
dc.programme EST - Elektroniikka ja sähkötekniikka fi
dc.location P1 fi


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account