《计测技术》推荐｜航空工业计量所、清华大学、上海大学、北京理工大学联合推出综述论文：激光雷达点云与可见光图像融合技术

激光雷达点云与可见光图像融合技术研究现状及展望

作者：米若鑫¹，米庆改¹，崔林²，王梓凝¹，李昊锦¹，周嘉祥²，王瑞²，王一帆³，武腾飞^1，4*，谈宜东^5* 

作者单位：1.中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 计量与校准全国重点实验室；2.上海大学 通信与信息工程学院；3.清华大学 精密仪器系；4.北京理工大学 光电学院；5.清华大学 精密测试技术及仪器全国重点实验室

摘  要：介绍了传统 / 单光子激光雷达系统、图像融合技术的基本原理，分析了传统 / 单光子激光雷达与可见光图像的特征差异及图像配准问题，论述了标定投影、特征匹配、深度学习等配准方法的优缺点，阐述了传统 / 单光子激光雷达与可见光图像融合技术的研究现状，探讨了该技术在目标检测与识别、三维重建等领域的应用情况。对激光雷达点云与可见光图像配准技术的发展方向进行展望，指出未来需要研究在使用中自动实现微调和校准的配准方法；可应用更先进的神经网络模型实现多模态信息的深度融合；需要进一步优化算法以实现规模化应用。对激光雷达点云与可见光图像融合技术的发展方向进行展望，指出未来需要进一步开展硬件层面的前端协同设计；可采用更先进的主动感知模式以提升系统效率和智能化水平；可通过更先进的深度学习超分辨率网络提升复杂场景下的系统感知能力。

关键词：激光雷达；可见光图像；融合技术；三维重建；图像配准；目标检测；深度学习；多模态信息

作者简介

米若鑫，主要研究方向为激光测量仪器与信号处理。

武腾飞，研究员，博士生导师，中国航空工业集团特级技术专家。南航空天信息与材料物理工信部重点实验室学术委员会委员，光学工程学会计量标准战略规划委员会委员。长期从事飞秒激光精密测量技术，激光光量子探测等技术研究。先后荣获GF科技进步二等奖2项，三等奖1项；发表学术论文30余篇，其中Q1区5篇；授权发明专利32项。负责国家自然基金青年、面上和重点项目课题、仪器专项等项目。

谈宜东，清华大学精密仪器系长聘教授、博士生导师。国家级人才计划入选者（2023），教育部创新团队负责人（2021），英国皇家学会“牛顿高级学者”（2019），基金委优青（2017）。主要从事激光技术和精密测量方面的教学科研工作。曾在美国加州理工学院做访问学者。

所在课题组团队长期从事精密测量用新型激光器件、技术及其应用基础研究。提出了内雕应力双频产生原理，研制成新原理双频激光器，解决了大频差和高功率无法兼得的难题，研制成超精密激光干涉仪，攻克了工件台纳米精度定位测量的卡脖子技术，实现了超精密激光干涉仪的自主可控；针对航空航天和前沿科学领域的非合作目标测量难题，提出激光回馈超高灵敏测量原理并研制了仪器，应用于国家重大工程，解决了无靶镜纳米测量的难题；进一步开展医工交叉研究，实现了生物组织的大纵深成像和高灵敏折射率生化检测，为公共卫生、环境保护和食品安全领域提供了新原理的高精度测试技术及仪器。

实验室/ 课题组介绍

航空工业计量所 计量与校准全国重点实验室

团队负责人：武腾飞

主要成员：米庆改，米若鑫，崔林，王梓凝，胡彧，李昊锦

研究成果：研究室以突破传统探测极限、实现量子极限灵敏度下的远距离高精度三维成像为核心目标，围绕单光子雪崩二极管（SPAD）阵列等核心器件、系统集成与先进信号处理算法开展全链路研究，实现了百倍级能量利用率与三倍级横向空间分辨率的提升，目前，实验室正重点推进水下探测与无人机测绘两大应用方向，为星载与低空遥感探测提供核心技术支撑。

清华大学精密仪器系

谈宜东教授所在课题组团队长期从事精密测量用新型激光器件、技术及其应用基础研究。提出了内雕应力双频产生原理，研制成新原理双频激光器，解决了大频差和高功率无法兼得的难题，研制成超精密激光干涉仪，攻克了工件台纳米精度定位测量的卡脖子技术，实现了超精密激光干涉仪的自主可控；针对航空航天和前沿科学领域的非合作目标测量难题，提出激光回馈超高灵敏测量原理并研制了仪器，应用于国家重大工程，解决了无靶镜纳米测量的难题。

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引用格式：米若鑫， 米庆改， 崔林， 等. 激光雷达点云与可见光图像融合技术研究现状及展望［J］. 计测技术，2026，46（2）：10-39.

Citation：MI R X， MI Q G， CUI L， et al. Research status and prospects of LiDAR point cloud and visible-light image fusion technology［J］. Metrology & Measurement Technology，2026，46（2）：10-39.

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供稿：米若鑫

编审：刘宇轩

排版：马鹤伟

监制：韩   冰