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申请/专利权人：山东师范大学

摘要：本发明提供了一种基于CCD激光雷达的一体式大气气溶胶探测系统及方法。该系统包括：发射装置，用于向距离接收装置固定距离的大气方向发射一束激光，所述激光在气溶胶粒子表面发生米散射后产生侧向散射光；以及接收装置，所述接收装置包括CCD相机，所述CCD相机以图像的形式将所述的侧向散射光信号保存在PC上，从图像信息中将侧向散射信号提取出来，根据激光发射路径的大气透过率和侧向散射光返回路径上的大气透过率，结合所述侧向散射光，通过反演算法，得到气溶胶消光系数的垂直廓线和气溶胶散射系数的垂直廓线。

主权项：1.一种基于CCD激光雷达的一体式大气气溶胶探测系统，其特征在于，包括：发射装置，用于向距离接收装置固定距离的大气方向发射一束激光，所述激光在气溶胶粒子表面发生米散射后产生侧向散射光；以及接收装置，所述接收装置包括CCD相机，所述CCD相机以图像的形式将所述的侧向散射光信号保存在PC上，从图像信息中将侧向散射信号提取出来，根据激光发射路径的大气透过率和侧向散射光返回路径上的大气透过率，结合所述侧向散射光，通过反演算法，得到气溶胶消光系数的垂直廓线和气溶胶散射系数的垂直廓线；所述一体式大气气溶胶探测系统包括：激光器、CCD成像系统以及将其固定在一起的特制支架，其中所述的CCD成像系统包括广角镜头，光学滤波器，CCD成像芯片，所述特制支架包括保持稳定的三角形结构支架、两个激光谱线反射镜以及两个用于调整激光光束位置的旋钮；在第一次使用前，需要对所述一体式大气气溶胶探测系统进行标定；所述标定的方法包括：角度差确定模块，其被配置为：将所述系统水平放置，使激光射出，然后分别在距激光发射点两个不同位置处阻挡激光，利用激光测距仪分别测出激光发射点到两个阻挡位置处的距离，根据激光发射点到两个阻挡位置处的距离与激光发射点到CCD相机之间的距离，得到散射角的角度差；像素差确定模块，获取两次被阻挡的图像信号，被阻挡的激光成像在图片上是一个光斑，将所述图像信号导入Matlab，对光斑区域进行高斯拟合，分别找到两个光斑的中心像素，将两个光斑的中心像素作差，得到像素差；标定模块，其被配置为：根据角度差和像素差得到单个像素的视场角，通过阻挡激光，观察光斑在图像的成像位置，确定CCD相机能拍到的最近距离，根据CCD相机能拍到的最近距离所对应的散射角、单个像素的视场角、以及激光发射点到CCD相机之间的距离，确定像素、散射角以及激光发射点到CCD相机之间的距离的一一对应关系。

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