[發(fā)明專利]一種光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)自適應(yīng)噪聲判斷、濾波方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010911909.8
• 申請(qǐng)日: 2020-09-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111766600A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樂(lè)源;諶一夫;王力哲;陳剛;陳偉濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）
• 主分類號(hào): G01S17/88
• 分類號(hào): G01S17/88;G01S7/487;G01S7/4861;G01S7/481;G01S7/48
• 代理公司: 北京隆源天恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11473
• 代理人: 陳雪飛

1.一種光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)自適應(yīng)噪聲判斷方法，其特征在于，包括：

獲取原始三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，根據(jù)所述原始三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分布特征確定噪聲集中分布區(qū)域；

根據(jù)所述噪聲集中分布區(qū)域內(nèi)的激光光束和光子信號(hào)數(shù)據(jù)點(diǎn)，確定平均噪聲密度；

根據(jù)所述平均噪聲密度和所述原始三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的每個(gè)所述光子信號(hào)數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的體素激光光束，確定每個(gè)所述光子信號(hào)數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的立體區(qū)域中的體素噪聲密度，其中，以每個(gè)所述光子信號(hào)數(shù)據(jù)點(diǎn)為中心建立對(duì)應(yīng)的所述立體區(qū)域，所述體素激光光束為對(duì)應(yīng)的所述立體區(qū)域內(nèi)的激光光束；

根據(jù)對(duì)應(yīng)的體素光子統(tǒng)計(jì)數(shù)和對(duì)應(yīng)的所述體素噪聲密度，判斷每個(gè)所述光子信號(hào)數(shù)據(jù)點(diǎn)是否為噪聲信號(hào)，其中，所述體素光子統(tǒng)計(jì)數(shù)為對(duì)應(yīng)的所述立體區(qū)域內(nèi)的所述光子信號(hào)數(shù)據(jù)點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)自適應(yīng)噪聲判斷方法，其特征在于，所述獲取原始三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，根據(jù)所述原始三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分布特征確定噪聲集中分布區(qū)域包括：

通過(guò)比較每個(gè)切片單元內(nèi)包含的所述光子信號(hào)數(shù)據(jù)點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)量，確定所述原始三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的切片中心，其中，所述切片單元為所述原始三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)沿著高程方向切分的基本單元；

根據(jù)切片高程距離和預(yù)設(shè)的偏移距離，確定所述原始三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的所述噪聲集中分布區(qū)域，其中，所述切片高程距離為所述切片中心的高程距離。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)自適應(yīng)噪聲判斷方法，其特征在于，所述根據(jù)切片高程距離和預(yù)設(shè)的偏移距離，確定所述原始三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的所述噪聲集中分布區(qū)域包括：

根據(jù)所述切片高程距離和所述偏移距離之和，確定第一上限高程；

根據(jù)所述切片高程距離和所述偏移距離之差，確定第一下限高程；

將所述原始三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)中高程距離大于所述第一上限高程的區(qū)域和高程距離小于所述第一下限高程的區(qū)域確定為所述噪聲集中分布區(qū)域。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)自適應(yīng)噪聲判斷方法，其特征在于，所述根據(jù)所述噪聲集中分布區(qū)域內(nèi)的激光光束和光子信號(hào)數(shù)據(jù)點(diǎn)，確定平均噪聲密度包括：

獲取第一光束的數(shù)量、第一噪聲總數(shù)、最大高程值以及最小高程值，其中，所述第一光束為在第一間隔時(shí)間段中，探測(cè)系統(tǒng)發(fā)射的激光光束，所述第一噪聲總數(shù)為在所述第一間隔時(shí)間段中，根據(jù)所述噪聲集中分布區(qū)域的范圍所確定的所述噪聲信號(hào)的統(tǒng)計(jì)數(shù)量，所述最大高程值為所述噪聲集中分布區(qū)域內(nèi)的所述光子信號(hào)數(shù)據(jù)點(diǎn)達(dá)到的最大高程，所述最小高程值為在所述噪聲集中分布區(qū)域內(nèi)的所述光子信號(hào)數(shù)據(jù)點(diǎn)達(dá)到的最小高程；

根據(jù)所述最大高程值和所述最小高程值，確定第一路徑長(zhǎng)度，其中，所述第一路徑長(zhǎng)度為在所述第一間隔時(shí)間段中，所述第一光束在所述噪聲集中分布區(qū)域內(nèi)的路徑長(zhǎng)度；

根據(jù)所述第一光束的數(shù)量、所述第一噪聲總數(shù)和所述第一路徑長(zhǎng)度，確定所述平均噪聲密度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)自適應(yīng)噪聲判斷方法，其特征在于，所述根據(jù)所述最大高程值和所述最小高程值，確定第一路徑長(zhǎng)度包括：

根據(jù)所述最大高程值和所述最小高程值之差，確定第一高程差值；

根據(jù)所述第一高程差值和雙倍偏移距離之差，確定所述第一路徑長(zhǎng)度，其中，所述雙倍偏移距離為預(yù)設(shè)的偏移距離的兩倍。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)自適應(yīng)噪聲判斷方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一光束的數(shù)量、所述第一噪聲總數(shù)和所述第一路徑長(zhǎng)度，確定所述平均噪聲密度包括：

根據(jù)所述第一光束的數(shù)量和所述第一路徑長(zhǎng)度的乘積，確定第一光子信號(hào)乘積數(shù)；

根據(jù)所述第一噪聲總數(shù)和所述第一光子信號(hào)乘積數(shù)之商，確定所述平均噪聲密度。