[發(fā)明專(zhuān)利]基于激光雷達(dá)通道線掃描特點(diǎn)的光子點(diǎn)云去噪方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110285640.1
• 申請(qǐng)日: 2021-03-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112684458B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙楠翔;魏碩;胡以華;李敏樂(lè);駱盛;方佳節(jié);董驍;徐世龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01S17/02
• 分類(lèi)號(hào): G01S17/02;G01S7/48
• 代理公司: 中國(guó)和平利用軍工技術(shù)協(xié)會(huì)專(zhuān)利中心 11215
• 代理人: 劉光德

1.一種基于激光雷達(dá)通道線掃描特點(diǎn)的光子點(diǎn)云去噪方法，其特征在于，所述光子點(diǎn)云去噪方法包括如下步驟：

步驟一、獲取多個(gè)光子點(diǎn)數(shù)據(jù)；并計(jì)算每個(gè)光子點(diǎn)分別到k個(gè)臨近光子點(diǎn)的歐式距離；并將最大歐式距離作為對(duì)應(yīng)光子點(diǎn)的k密度值；

步驟二、將k密度值大于第一閾值的光子點(diǎn)去除，得到第一剩余光子點(diǎn)；

步驟三、將第一剩余光子點(diǎn)投影到飛行軌跡剖面，得到各個(gè)第一剩余光子點(diǎn)對(duì)應(yīng)的投影點(diǎn)后獲取每個(gè)投影點(diǎn)對(duì)應(yīng)的最近投影點(diǎn)；并計(jì)算各個(gè)投影點(diǎn)及對(duì)應(yīng)的最近投影點(diǎn)之間的斜率；

步驟四、根據(jù)各個(gè)投影點(diǎn)及對(duì)應(yīng)的最近投影點(diǎn)之間的斜率，計(jì)算激光雷達(dá)通道探測(cè)方向的斜率；

步驟五、根據(jù)激光雷達(dá)通道探測(cè)方向的斜率，將第一剩余光子點(diǎn)沿激光雷達(dá)通道探測(cè)方向進(jìn)行區(qū)間劃分；

步驟六、計(jì)算每個(gè)區(qū)間內(nèi)任意兩個(gè)第一剩余光子點(diǎn)的歐式距離并將最大歐式距離作為對(duì)應(yīng)區(qū)間長(zhǎng)度；

步驟七、根據(jù)光子點(diǎn)的k密度值，從每個(gè)區(qū)間內(nèi)選取出最小k密度值對(duì)應(yīng)的第一剩余光子點(diǎn)；

步驟八、計(jì)算每個(gè)區(qū)間內(nèi)最小k密度值對(duì)應(yīng)的第一剩余光子點(diǎn)到其它第一剩余光子點(diǎn)之間的歐式距離；并將每個(gè)區(qū)間內(nèi)歐式距離大于第二閾值的其它第一剩余光子點(diǎn)去除，得到對(duì)應(yīng)區(qū)間的第二剩余光子點(diǎn)；

步驟九、提取出區(qū)間長(zhǎng)度大于2倍第二閾值的區(qū)間并記為提取區(qū)間；并計(jì)算每個(gè)提取區(qū)間每個(gè)第二剩余光子點(diǎn)到各個(gè)臨近第二剩余光子點(diǎn)的歐式距離后求均值，得到對(duì)應(yīng)第二剩余光子點(diǎn)的平均歐式距離；

步驟十、將每個(gè)提取區(qū)間內(nèi)平均歐式距離大于第三閾值的第二剩余光子點(diǎn)去除。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子點(diǎn)云去噪方法，其特征在于，步驟二中，所述第一閾值為所有光子點(diǎn)的k密度值的均值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子點(diǎn)云去噪方法，其特征在于，步驟三中，所述投影點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)的最近投影點(diǎn)滿足如下條件：

投影點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)的最近投影點(diǎn)不重合且距離最小；投影點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)的最近投影點(diǎn)的斜率位于預(yù)先設(shè)定閾值范圍之外。

4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項(xiàng)所述的光子點(diǎn)云去噪方法，其特征在于，步驟四中，所述計(jì)算激光雷達(dá)通道探測(cè)方向的斜率的具體過(guò)程為：

步驟41、統(tǒng)計(jì)位于正負(fù)斜率閾值范圍之外的第一斜率總數(shù)和位于正負(fù)斜率閾值范圍內(nèi)的第二斜率總數(shù)；

步驟42、判斷第一斜率總數(shù)是否大于1/2倍的第一斜率總數(shù)和第二斜率總數(shù)之和，如是，則激光雷達(dá)通道探測(cè)方向的斜率為垂直，進(jìn)入步驟五；如否，則進(jìn)入步驟43；

步驟43、將正負(fù)斜率閾值范圍進(jìn)行均勻分段并統(tǒng)計(jì)各個(gè)分段內(nèi)的斜率數(shù)；并計(jì)算每個(gè)分段內(nèi)的斜率數(shù)與第二斜率總數(shù)的比值；

步驟44、判斷第二斜率總數(shù)中正斜率數(shù)量是否大于負(fù)斜率數(shù)量，如是，則激光雷達(dá)通道探測(cè)方向的斜率為各個(gè)分段的右邊界值乘以對(duì)應(yīng)分段對(duì)應(yīng)的上述比值后的和值；如否，則激光雷達(dá)通道探測(cè)方向的斜率為各個(gè)分段的左邊界值乘以對(duì)應(yīng)分段對(duì)應(yīng)的上述比值后的和值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項(xiàng)所述的光子點(diǎn)云去噪方法，其特征在于，步驟五中，所述區(qū)間劃分的過(guò)程為：

步驟51、從第一剩余光子點(diǎn)中選取一個(gè)第一剩余光子點(diǎn)；

步驟52、將所選取的第一剩余光子點(diǎn)代入斜率為激光雷達(dá)通道探測(cè)方向的斜率的直線方程中，得到對(duì)應(yīng)剩余光子點(diǎn)直線；

步驟53、將距離剩余光子點(diǎn)直線一定距離內(nèi)的第一剩余光子點(diǎn)劃分到同一個(gè)區(qū)間后放入到區(qū)間集中；

步驟54、判斷是否還有第一剩余光子點(diǎn)未進(jìn)行區(qū)間劃分，如有，則從未進(jìn)行區(qū)間劃分的第一剩余光子點(diǎn)中選取一個(gè)第一剩余光子點(diǎn)，返回步驟52；如否，則結(jié)束。