[發明專利]一種基于激光雷達的水面小目標探測方法

在審

• 申請號: 201910868521.1
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN110596728A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 王文光
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01S17/88
• 分類號: G01S17/88;G01S17/58;G01S7/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于激光雷達的水面小目標探測方法，其步驟如下：

1)激光雷達發射并接收水面回波數據；

2)對單幀激光雷達數據進行聚類；

3)基于慣導數據對激光雷達位置和姿態進行補償，然后對連續N幀數據進行積累；

4)對多幀積累的數據進行目標檢測，得到水面目標；

5)根據檢測結果，提取目標信息，包括空間坐標、幾何尺寸、運動狀態等。

2.如權利要求1的方法，步驟3)中的多幀積累中，由于慣導系統的誤差，以及目標的運動，來自同一目標的信號可能會在不同幀中出現在的相鄰但不完全相同的位置上，需要采用目標關聯策略對不同幀的目標進行積累，其中的一種方式為最近鄰關聯法。假定目標在相鄰兩幀中的點云集合分別為{(x_i,y_i,z_i)}和{(x'_j,y'_j,z'_j)}，目標在兩幀中的中心位置分別表示為(＜x_i＞,＜y_i＞,＜z_i＞)和(＜x'_j＞,＜y'_j＞,＜z'_j＞)，＜·＞為取均值。i,j為點云序號，均為整數值。將前幀數據進行平移，使其中心與后一幀數據的中心重合，前一幀點云坐標平移過程如下式(1)所示，然后將兩幀數據的點云合并，合并后的點云作為當前幀點云集合，繼續與后續采集數據積累。

{(x_i,y_i,z_i)}→{(x_i-＜x_i＞+＜x'_j＞,y_i-＜y_i＞+＜y'_j＞,z_i-＜z_i＞+＜z'_j＞)} (1)。

3.如權利要求1的方法，步驟4)中的目標檢測過程是針對積累后的數據，對某個目標進行檢測時，綜合利用以下規則：

上式中Np為該類別所包含的點云數目，h_l為目標高度值的最小值，M為在N幀積累中有目標出現的幀數。th_N為目標點數門限，th_h為目標最小高度門限，th_MN為目標出現次數的檢測門限。th_N的取值與具體目標的尺寸及目標距離有關，th_h>0.3m，th_MN＞1/2。同時滿足(2)式中的約束的目標將被檢測出來。