1.一種脈沖增益調(diào)制式單像素三維成像系統(tǒng)，其特征在于，包括脈沖激光器(1)、單元探測器(2)、光場調(diào)制器(3)、擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)(4)、發(fā)射/接收光學(xué)系統(tǒng)(5)、電壓調(diào)制源(6)、放大器(7)和積分器(8)；
脈沖激光器(1)用于產(chǎn)生脈沖激光，所述脈沖激光通過擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)(4)擴(kuò)束后入射至光場調(diào)制器(3)；
所述光場調(diào)制器(3)用于在計(jì)算機(jī)(10)產(chǎn)生的隨機(jī)矩陣的控制下產(chǎn)生隨機(jī)光場，該光場通過發(fā)射/接收光學(xué)系統(tǒng)(5)發(fā)射出去，對目標(biāo)進(jìn)行照明；
發(fā)射/接收光學(xué)系統(tǒng)(5)接收目標(biāo)返回的光波；
單元探測器(2)用于對返回的光波進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；
電壓調(diào)制源(6)用于在計(jì)算機(jī)(10)的控制下產(chǎn)生單調(diào)變化的增益調(diào)制信號，該調(diào)制信號用于對單元探測器(2)輸出的探測信號進(jìn)行調(diào)制；
調(diào)制后的探測信號經(jīng)放大器(7)放大后再經(jīng)積分器(8)進(jìn)行積分，積分結(jié)果發(fā)送至計(jì)算機(jī)(10)。
2.一種脈沖增益調(diào)制式單像素三維成像方法，其特征在于，該方法為：
步驟一、光源產(chǎn)生的脈沖激光發(fā)射至光場調(diào)制器(3)上；
所述光場調(diào)制器(3)在計(jì)算機(jī)(10)產(chǎn)生的隨機(jī)矩陣的控制下產(chǎn)生隨機(jī)圖樣，進(jìn)而產(chǎn)生隨機(jī)光場，該光場用于對目標(biāo)進(jìn)行照明；
采用單元探測器(2)探測目標(biāo)返回的光波；
步驟二、利用電壓調(diào)制源(6)產(chǎn)生單調(diào)變化的增益調(diào)制信號，并利用該調(diào)制信號對單元探測器(2)輸出的探測信號進(jìn)行調(diào)制，信號強(qiáng)度與時(shí)間一一對應(yīng)，相當(dāng)于將接收信號的時(shí)間信息轉(zhuǎn)化為強(qiáng)度信息；
步驟三、對調(diào)制后的探測信號放大后再積分；
計(jì)算機(jī)(10)每改變一次隨機(jī)矩陣，便得到一個(gè)積分值；
多個(gè)隨機(jī)矩陣構(gòu)成隨機(jī)散斑序列，多個(gè)積分值構(gòu)成積分值序列；
將隨機(jī)散斑序列與積分值序列進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算或壓縮感知運(yùn)算，得到的圖像矩陣為調(diào)制增益編碼圖像矩陣；
步驟四、利用電壓調(diào)制源(6)產(chǎn)生常數(shù)調(diào)制信號，并利用該調(diào)制信號對單元探測器(2)輸出的探測信號進(jìn)行調(diào)制，然后采用步驟三同樣的方法，將隨機(jī)散斑序列與積分值序列進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算或壓縮感知運(yùn)算，得到圖像矩陣，該圖像矩陣為常數(shù)增益編碼圖像矩陣；
步驟五、將調(diào)制增益編碼圖像矩陣中的每個(gè)元素與常數(shù)增益編碼圖像矩陣中對應(yīng)的元素相除，根據(jù)增益調(diào)制信號和常數(shù)調(diào)制信號的數(shù)學(xué)表達(dá)式對相除后得到的結(jié)果進(jìn)行反向推導(dǎo)，得到接收信號與發(fā)射信號之間的延時(shí)，再根據(jù)時(shí)間與距離的關(guān)系計(jì)算得到每個(gè)像素的距離，根據(jù)所有像素的距離數(shù)據(jù)得到三維圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述增益調(diào)制信號為鋸齒波信號。