[發明專利]一種利用激光復合成像進行目標識別的方法和系統

有效

• 申請號: 201811503301.0
• 申請日: 2018-12-10
• 公開（公告）號: CN109581408B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 劉波;陳念江;眭曉林;曹昌東;顏子恒;吳姿妍
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十一研究所
• 主分類號: G01S17/894
• 分類號: G01S17/894
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 田衛平

本發明公開了一種利用激光復合成像進行目標識別的方法和系統，所述方法包括：通過激光復合成像獲取目標各點的距離像、強度像、方位角和俯仰角；對所述距離像、強度像、方位角和俯仰角進行三維點云數據重構，得到三維點云數據，三維點云數據包括目標的幅度、高度、形狀、頻譜和散射信息；對所述三維點云數據進行濾波處理，通過多維空間變換估算目標的大小、形狀、高度、距離、散射和表面層的物理特性參數，根據大量訓練樣本所確定的鑒別函數，結合已知典型目標的特征數據庫，在分類器中進行識別。本發明以目標的距離像、強度像、方位角和俯仰角作為目標識別的基礎，對目標進行更精確的識別，解決了現有目標識別技術識別準確率不高的技術問題。

技術領域

本發明屬于目標識別技術領域，特別是一種利用激光復合成像進行目標識別的方法和系統。

背景技術

目前主要有三種目標識別的技術方案，第一種是利用雷達進行目標識別，該方案識別目標的空間分辨率和距離分辨率(圖像質量)較差，容易受電磁干擾；第二種是利用紅外成像進行目標識別，該方案只能識別目標的二維圖像而不能獲得目標的距離信息，而且紅外成像設備的性能會受到目標溫度特性的影響；第三種是采用切片距離選通的方案，該方案拼接算法復雜且難以做到實時處理。

發明內容

為了克服上述缺陷，本發明要解決的技術問題是提供，用以至少解決現有目標識別技術識別準確率不高的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明實施例中的一種利用激光復合成像進行目標識別的方法包括：

通過激光復合成像獲取目標各點的距離像、強度像、方位角和俯仰角；

對所述距離像、強度像、方位角和俯仰角進行三維點云數據重構，得到三維點云數據，三維點云數據包括目標的幅度、高度、形狀、頻譜和散射信息；

對所述三維點云數據進行濾波處理；

通過數學上的多維空間變換估算目標的大小、形狀、高度、距離、散射和表面層的物理特性參數，最后根據大量訓練樣本所確定的鑒別函數，結合已知典型目標的特征數據庫，在分類器中進行識別；

其中，對所述三維點云數據進行濾波處理，具體包括：

在空間上對三維點云數據濾波，空間上設置一個x、y、z方向的一個取值范圍，以過濾掉不在視場范圍的點云數據；

單點濾波，查找預設半徑或者相鄰域內的相鄰點云數據個數，當個數少于預設閾值時，去除該點云數據，以過濾掉孤立點云數據；

統計濾波，對每個點，計算最近鄰32個點云數據距離的均值，去除距離在一個標準差外的點云數據，去除不合群離散點；

對點云數據進行分層處理；

對點云數據進行分割，將點云數據分成不同的連通區域塊。

可選的，通過激光復合成像獲取目標各點的距離像和強度像，具體包括：

探測激光發出的信號，記錄激光信號發出的時間；

將所述激光信號分束成多個子光束，多個子光束分別照射到目標各點；

接收多個子光束分別照射到目標各點后的回波信號，記錄每束回波信號到達的時間和幅度值；

根據所述發出的時間與所述到達的時間的差值計算目標各點的距離像，對每束回波信號的幅度值進行采樣得到目標各點的強度像。

可選的，所述接收多個子光束分別照射到目標各點后的回波信號，具體包括：

通過多個單元探測器分別接收多個子光束分別照射到目標各點后的回波信號。

可選的，將所述激光信號分束成多個子光束之后，還包括：