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激光成像雷达成像仿真技术研究 被引量：15
1
作者 余德军 龚俊斌 +1 位作者 马杰 田金文 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z4期160-166,共7页
提出了一种模拟激光戍像雷达图像的新方法,该方法基于激光成像雷达的基本工作原理,结合激光在大气传输过程中的消光效应和激光成像雷达的光电噪声,对整个成像过程进行了高精度模拟.实验结果表明,该方法仿真的激光回波波形与实测波形比... 提出了一种模拟激光戍像雷达图像的新方法,该方法基于激光成像雷达的基本工作原理,结合激光在大气传输过程中的消光效应和激光成像雷达的光电噪声,对整个成像过程进行了高精度模拟.实验结果表明,该方法仿真的激光回波波形与实测波形比较接近,仿真得到的图像具有较高的可信度,并且已经在激光成像雷达样机设计和后继的匹配定位导航研究中得到应用. 展开更多
关键词 激光成像雷达 波形模拟 成像仿真 距离像 强度像
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相干激光雷达距离像距离反常抑制方法 被引量：15
2
作者 陈晓清 马君国 +1 位作者 付强 赵宏钟 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期181-185,共5页
针对相干激光雷达距离像的距离反常噪声抑制问题,阐述了相干激光雷达距离像的噪声机理,分析了应用传统中值滤波方法抑制距离反常的缺陷,提出了基于排序差分和自适应中值滤波的距离像距离反常抑制方法。该方法首先对5×5滤波窗口内... 针对相干激光雷达距离像的距离反常噪声抑制问题,阐述了相干激光雷达距离像的噪声机理,分析了应用传统中值滤波方法抑制距离反常的缺陷,提出了基于排序差分和自适应中值滤波的距离像距离反常抑制方法。该方法首先对5×5滤波窗口内的像素值进行排序差分;然后选择低于门限的长度最长的连续差分值所对应的像素值作为距离正常值;最后对距离反常的当前像素进行自适应中值滤波。实验结果表明,该方法有效抑制了距离反常噪声,较好地保护了距离像中目标的边缘细节,均方根误差分别比3×3和5×5滤波窗口的中值滤波方法降低了41.7%和25.4%。 展开更多
关键词 图像处理 相干激光雷达 距离反常抑制 排序差分 距离像
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基于激光成像雷达制导系统的仿真设计 被引量：14
3
作者 马超杰 孙晓泉 李晓霞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期655-659,共5页
介绍了激光成像雷达应用于制导系统中的优势,提出应用仿真技术辅助外差式激光成像雷达制导系统设计的方法。分析了激光成像雷达制导仿真系统的四个主要组成部分:光学部分、数据处理部分、通用库部分和稳定跟踪部分。结合不同环境、器件... 介绍了激光成像雷达应用于制导系统中的优势,提出应用仿真技术辅助外差式激光成像雷达制导系统设计的方法。分析了激光成像雷达制导仿真系统的四个主要组成部分:光学部分、数据处理部分、通用库部分和稳定跟踪部分。结合不同环境、器件性能对系统的影响,具体分析各部分的模块并给出多种数学建模方案。最后指出该系统需要进一步完善的功能。 展开更多
关键词 激光成像雷达 系统仿真 图像处理 制导技术
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激光成像雷达前视成像仿真及障碍物识别方法研究 被引量：12
4
作者 王广君 田金文 柳健 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期462-465,共4页
飞行器前视激光雷达通过测距得到前方三维距离像 ,由三维距离像可以获得飞行器前面障碍物的形状、高度、宽度等信息 ,从而为飞行器进行地形跟踪和障碍物回避提供依据。文中根据激光成像雷达原理 ,推导了激光雷达前视成像方程。在三维地... 飞行器前视激光雷达通过测距得到前方三维距离像 ,由三维距离像可以获得飞行器前面障碍物的形状、高度、宽度等信息 ,从而为飞行器进行地形跟踪和障碍物回避提供依据。文中根据激光成像雷达原理 ,推导了激光雷达前视成像方程。在三维地形图上 ,由前视成像方程仿真得到激光雷达前视三维距离像。在三维距离像上提出了障碍物信息提取方法 ,并在三维地形图上进行了前视成像仿真实验和障碍物信息提取实验。 展开更多
关键词 激光成像雷达 障碍物探测 图像识别 前视成像仿真
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成像激光雷达与摄像机外部位置关系的标定 被引量：12
5
作者 胡峰 胡春生 +1 位作者 王省书 焦宏伟 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期938-943,共6页
为了确定成像激光雷达与摄像机两种不同传感器的相互位置参数,建立两者的一一映射关系,在现有激光雷达与摄像机外部参数标定方法的基础上,通过引入奇异值分解技术,对现有标定算法进行了改进。首先,介绍了改进标定算法的基本原理,采用奇... 为了确定成像激光雷达与摄像机两种不同传感器的相互位置参数,建立两者的一一映射关系,在现有激光雷达与摄像机外部参数标定方法的基础上,通过引入奇异值分解技术,对现有标定算法进行了改进。首先,介绍了改进标定算法的基本原理,采用奇异值分解方法求解超定方程组,得到成像激光雷达坐标系与摄像机坐标系之间的投影变换矩阵。为了降低噪声影响,使用非线性优化算法优化初值。然后,利用自制的立体标定靶进行了标定实验,并使用已标定出的结果对成像激光雷达图像和摄像机图像进行了融合实验来验证提出的标定算法。实验结果表明,该算法平均标定精度达到13.33μm,标准差为7.49μm,比原始算法提高了1倍,基本满足图像融合对标定精度的一般要求。 展开更多
关键词 成像激光雷达 摄像机 外部参数 标定 图像融合
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一种无扫描三维成像激光雷达的实验研究 被引量：10
6
作者 靳辰飞 赵远 +2 位作者 张勇 何姜 孙秀冬 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1383-1387,共5页
研究了一种无扫描三维成像激光雷达。采用脉冲固体激光器作为发射光源,而带有像增强器的CCD(ICCD)作为成像探测器。激光器发射光脉冲的同时用随时间单调变化的高压调制ICCD中的像增强器,使其产生随时间单调变化的增益调制,这样不同距离... 研究了一种无扫描三维成像激光雷达。采用脉冲固体激光器作为发射光源,而带有像增强器的CCD(ICCD)作为成像探测器。激光器发射光脉冲的同时用随时间单调变化的高压调制ICCD中的像增强器,使其产生随时间单调变化的增益调制,这样不同距离的目标回波被放大的程度不同。通过对被放大信号能量的比较分析,就可以解算各个脉冲的飞行时间,从而得到各个脉冲对应的距离。结果验证了这种成像系统可有效地消除回波强度不均匀性的影响。通过室内成像实验验证系统成像,在35～41 m的距离上成功地获取了目标的距离像,测距精度可达l m以下。 展开更多
关键词 激光技术 激光雷达 增益调制 距离像
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反射层析激光雷达小系统成像模拟 被引量：11
7
作者 金晓峰 孙建锋 +2 位作者 严毅 周煜 刘立人 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期747-752,共6页
对反射层析激光雷达近场小系统成像进行了理论分析与模拟验证,当目标处于瑞利-索末菲衍射区域,到达目标的波前属于球面波衍射。根据奈奎斯特定律对球面波反射层析图像重建所需角度采样数,单投影采样点数约束条件进行了推导。引入了折线... 对反射层析激光雷达近场小系统成像进行了理论分析与模拟验证,当目标处于瑞利-索末菲衍射区域,到达目标的波前属于球面波衍射。根据奈奎斯特定律对球面波反射层析图像重建所需角度采样数,单投影采样点数约束条件进行了推导。引入了折线的方法,用于避免平方开方的距离运算,缩短图像重建时间。数值模拟表明此方法可以在降低计算量的前提下实现图像重建,随着探测距离的拉长,折线重建图像与参考图像相似度越来越高。 展开更多
关键词 激光雷达 反射层析 瑞利-索末菲衍射 滤波反投影 图像相似度
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激光与红外融合目标检测 被引量：10
8
作者 韩义波 杨新锋 +1 位作者 滕书华 庄祉昀 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期194-200,共7页
针对自动目标识别需求,提出了一种激光与红外融合目标检测方法。首先介绍了基于方向显著性的红外目标检测算法,并分析了该算法的优缺点。针对该算法的缺陷,提出了一种激光与红外融合的目标检测方法,该方法将激光雷达测得的弹目距离信息... 针对自动目标识别需求,提出了一种激光与红外融合目标检测方法。首先介绍了基于方向显著性的红外目标检测算法,并分析了该算法的优缺点。针对该算法的缺陷,提出了一种激光与红外融合的目标检测方法,该方法将激光雷达测得的弹目距离信息引入到基于方向显著性的红外目标检测算法中,大大提高了目标检测算法的精度。仿真实验表明文中方法解决了单源红外目标检测算法对应用场景适应性不强和鲁棒性较差的诸多问题,大大提高了目标的检测率。 展开更多
关键词 激光雷达 红外图像 融合检测 方向显著性
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室内移动机器人平台设计与实现 被引量：10
9
作者 杨记周 胡广宇 +2 位作者 许玉云 骆永乐 双丰 《自动化仪表》 CAS 2019年第5期75-78,共4页
针对目前智能移动机器人只能在单一楼层间工作的现状,对智能移动机器人在不同楼层间切换工作环境的问题进行了研究。基于机器人操作系统(ROS),设计了一套智能移动机器人研究平台IIMR-I,使用自身携带的激光雷达传感器、惯性测量元件(IMU... 针对目前智能移动机器人只能在单一楼层间工作的现状,对智能移动机器人在不同楼层间切换工作环境的问题进行了研究。基于机器人操作系统(ROS),设计了一套智能移动机器人研究平台IIMR-I,使用自身携带的激光雷达传感器、惯性测量元件(IMU)、超声波和深度相机感知外界环境信息,使用里程计获取自身位移信息,并通过卡尔曼滤波对传感器数据进行滤波处理。使用即时定位与建图(SLAM)技术,构建分辨率为5 cm的高精度栅格地图,并在此基础上进行全局和局部路径规划,实现了机器人的导航和壁障功能。使用蒙特卡洛定位的方法,在机器人导航过程中可以实时确定机器人位姿,其相对定位精度可达10 cm。通过使用深度相机能够识别出电梯按钮的三维坐标,并使用机械臂按下目标楼层按钮,实现了机器人按电梯的功能。 展开更多
关键词 二维激光雷达 自主导航及避障 多传感器信息融合 路径规划 机器人定位 图像识别 机械臂控制
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激光技术应用综述 被引量：4
10
作者 林溪波 《上海航天》 1996年第2期48-52,共5页
在论述激光的主要特性基础上，主要介绍了激光雷达、激光引信、激光图像记录仪等的工作原理、应用范围和发展水平。
关键词 激光技术 激光雷达 激光引信 测距仪 测速仪
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一种应用图像配准叠加提高成像激光雷达测距精度的方法 被引量：9
11
作者 姚金良 严惠民 +1 位作者 张秀达 姜燕冰 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1613-1617,共5页
介绍了一种基于增益调制测距原理的成像激光雷达,并分析了其在散粒噪声受限时的测距精度。根据该精度模型,针对机载应用提出了对雷达测得的距离图像序列进行配准叠加以提高测距精度的方法。由于各帧图像的距离精度不同,在配准前进行权... 介绍了一种基于增益调制测距原理的成像激光雷达,并分析了其在散粒噪声受限时的测距精度。根据该精度模型,针对机载应用提出了对雷达测得的距离图像序列进行配准叠加以提高测距精度的方法。由于各帧图像的距离精度不同,在配准前进行权重处理使精度较高的图像像素获得较大的权重,然后利用插值相位相关法进行精确配准。对于配准后的图像,利用加权叠加使相加后的距离图像误差最小。理论分析表明,该方法能有效整合不同帧探测到的信号,使n帧距离图像配准叠加后的测距误差降低为单帧的1/n。仿真和实验验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 图像处理 激光雷达 图像配准叠加 测距精度
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激光成像雷达图像边缘检测算法研究与仿真 被引量：9
12
作者 王伟 王建农 《激光杂志》 北大核心 2015年第4期76-78,共3页
针对激光成像雷达图像处理的问题,提出了一种激光雷达图像边缘检测算法。分析了激光成像雷达的工作原理和图像特征。建立了具有检测门限自适应性的改进Prewitt算法模型。该算法的检测门限随着检测模板内像素点的灰度值变化,克服了传统Pr... 针对激光成像雷达图像处理的问题,提出了一种激光雷达图像边缘检测算法。分析了激光成像雷达的工作原理和图像特征。建立了具有检测门限自适应性的改进Prewitt算法模型。该算法的检测门限随着检测模板内像素点的灰度值变化,克服了传统Prewitt算法门限值人工设定和图像细节检测不理想的缺点。仿真结果表明算法能在噪声条件下对机身和机尾交界处等细节部分进行有效的边缘检测,验证了算法的可行性。 展开更多
关键词 边缘检测 Prewitt算法 激光雷达 图像处理
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基于距离分辨的激光雷达技术研究进展 被引量：9
13
作者 陈剑彪 孙华燕 +3 位作者 赵融生 孔舒亚 赵延仲 单聪淼 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期48-61,共14页
激光雷达是对空间目标进行远距离高精度探测、跟踪监视的重要技术手段之一,基于距离分辨的激光雷达探测系统相比于传统的成像系统,具有整体结构简单、受大气干扰小等特点。国内外研究机构对该技术领域开展了大量研究,主要介绍了高分辨... 激光雷达是对空间目标进行远距离高精度探测、跟踪监视的重要技术手段之一,基于距离分辨的激光雷达探测系统相比于传统的成像系统,具有整体结构简单、受大气干扰小等特点。国内外研究机构对该技术领域开展了大量研究,主要介绍了高分辨率回波探测及反射断层成像激光雷达的发展现状,总结和比较了国内外在理论算法、仿真分析、实验测试及实际应用等方面的进展,分析了二者的技术特点,展望了其发展前景。 展开更多
关键词 激光雷达 距离分辨 高分辨率回波 反射断层成像 图像重建
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成像激光雷达在自动目标识别中的应用 被引量：6
14
作者 马超杰 许鹏程 +1 位作者 吴丹 杨华 《航空兵器》 2008年第4期3-6,10,共5页
成像激光雷达在武器系统中广泛应用,显著提高了系统的自动目标识别性能。对当前战场自动目标识别技术工作原理及其不足进行具体的分析,介绍了成像激光雷达的工作原理、研究现状及技术优势,重点分析成像激光雷达在自动目标识别中的价值... 成像激光雷达在武器系统中广泛应用,显著提高了系统的自动目标识别性能。对当前战场自动目标识别技术工作原理及其不足进行具体的分析,介绍了成像激光雷达的工作原理、研究现状及技术优势,重点分析成像激光雷达在自动目标识别中的价值和应用前景。 展开更多
关键词 成像激光雷达 自动目标识别 3D图像处理
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基于LM算法的运动相机与激光雷达联合标定方法 被引量：7
15
作者 李红帅 罗笑南 +1 位作者 邓春贵 钟艳如 《桂林电子科技大学学报》 2022年第5期345-353,共9页
为解决运动相机与激光雷达之间的数据匹配问题,设计了一种基于Levenberg-Marquard(LM)算法的运动相机与激光雷达联合标定优化方法。首先将标定板放置在激光雷达与运动相机公共视野范围内,通过改变标定板位置,采集不同位置下标定对象的... 为解决运动相机与激光雷达之间的数据匹配问题,设计了一种基于Levenberg-Marquard(LM)算法的运动相机与激光雷达联合标定优化方法。首先将标定板放置在激光雷达与运动相机公共视野范围内,通过改变标定板位置,采集不同位置下标定对象的激光点云和图像数据。然后通过OpenCV调用鱼眼畸变校正函数对图像畸变校正,并获取多组标定板图像角点像素坐标。与此同时对激光点云进行点云滤波和点云配准操作,并采用手动与自动相结合的方法对激光点云进行分割,进而通过点云中心迭代算法求解出标定板点云中心坐标和各个角点的点云坐标。最后通过多组表示标定板角点的点云坐标和相对应的图像像素坐标利用直接线性变换法(DLT)计算两传感器间联合标定初值,并构造点云重投影坐标与图像像素坐标差值的最小二乘函数,通过引入阻尼因子的LM算法对该函数进行优化,并求解出优化后的联合标定结果。实验结果表明,联合标定结果与初值相比,重投影误差降低了35%,利用联合标定结果基于共线方程原理实现激光点云与图像融合,验证了该方法的准确性和有效性。 展开更多
关键词 激光雷达 运动相机 联合标定 图像畸变校正 直接线性变换法 最小二乘法 LM算法 OPENCV
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无人机激光雷达遥感图像超分辨率重建方法 被引量：2
16
作者 张玉昆 王凯娜 杨明彦 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第3期143-147,共5页
通过无人机激光雷达技术获取遥感图像的过程中易受外界干扰,出现图像清晰度低、细节信息模糊等问题,提出无人机激光雷达遥感图像超分辨率重建方法。在最小二乘滤波方法的协助下对无人机激光雷达遥感图像进行多尺度分解后,增强遥感图像... 通过无人机激光雷达技术获取遥感图像的过程中易受外界干扰,出现图像清晰度低、细节信息模糊等问题,提出无人机激光雷达遥感图像超分辨率重建方法。在最小二乘滤波方法的协助下对无人机激光雷达遥感图像进行多尺度分解后,增强遥感图像纹理信息,并利用图像局部特征自适应融合方法对遥感图像进行融合处理,将预处理后的遥感图像超分辨率重建视作信息测量值的信号重建问题,不断地利用稀疏系数以及联合字典学习法训练得出最终结果,从而实现遥感图像超分辨率重建。实验结果表明,所提方法的遥感图像重构效果好、信息融合质量优、重构图像效率高以及MSE均方根误差低。 展开更多
关键词 激光雷达 预处理 遥感图像 超分辨率 图像重建
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激光雷达图像中的林区虫害区域分割与识别 被引量：6
17
作者 窦立君 《激光杂志》 北大核心 2017年第1期115-118,共4页
分割林区激光雷达图像区域,可实现虫害检测识别。传统方法使用图像同态模型分割算法对激光雷达图像林区虫害进行识别与分割,但精度不高,抗干扰性较差。基于虫害区域局域特征提取,提出激光雷达图像中林区虫害区域分割识别算法。首先利用... 分割林区激光雷达图像区域,可实现虫害检测识别。传统方法使用图像同态模型分割算法对激光雷达图像林区虫害进行识别与分割,但精度不高,抗干扰性较差。基于虫害区域局域特征提取,提出激光雷达图像中林区虫害区域分割识别算法。首先利用高斯混合模型分析激光雷达图像的区域特征,构建局部区域平滑处理模型,提取局部林区虫害区域特征,实现激光雷达图像中林区虫害区域的分割与识别。仿真结果表明,该算法对激光雷达图像中的林区虫害区域分割识别精度较高,实时性较好,抗干扰能力较强,具有较好的应用性。 展开更多
关键词 激光雷达 图像 林区虫害 分割
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基于新型Canny算法雷达距离图像边缘检测算法 被引量：6
18
作者 代文征 郑良仁 杨勇 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2017年第4期428-432,共5页
针对激光雷达距离像的噪声滤波和边缘检测问题,提出了一种结合改进环圈滤波算法和自适应Canny算法的距离像边缘检测算法.通过改进环圈滤波对距离像的噪声进行抑制,在滤除噪声的同时保留了图像的细节特征信息.从梯度幅值计算、非极大值... 针对激光雷达距离像的噪声滤波和边缘检测问题,提出了一种结合改进环圈滤波算法和自适应Canny算法的距离像边缘检测算法.通过改进环圈滤波对距离像的噪声进行抑制,在滤除噪声的同时保留了图像的细节特征信息.从梯度幅值计算、非极大值抑制和阀值自动选择3个方面对传统Canny算法进行改进,克服了噪声影响和边缘检测模糊等缺点.实验结果表明,该算法能够可靠的对距离图像进行边缘检测,并且检测结果的信息熵和标准差指标数据优于传统的Sobel算法和Laplace算法,能够较好地满足激光雷达距离像边缘检测的实际需要. 展开更多
关键词 边缘检测 噪声抑制 环圈滤波 激光雷达 距离像 CANNY算法 梯度 阀值
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基于深度滤波的高精度视差图研究
19
作者 孙萍 唐硕 陈红艺 《北京测绘》 2024年第5期649-654,共6页
针对由于激光雷达扫描特性所造成的点云拖尾及遮挡区域的歧义投影问题,提出了一种基于深度滤波的视差图像滤波算法,对非结构化的点云数据进行处理分析。首先,利用迭代几何编码代价体(IGEV)计算出双目深度估计视差图;然后将点云投影到对... 针对由于激光雷达扫描特性所造成的点云拖尾及遮挡区域的歧义投影问题,提出了一种基于深度滤波的视差图像滤波算法,对非结构化的点云数据进行处理分析。首先,利用迭代几何编码代价体(IGEV)计算出双目深度估计视差图;然后将点云投影到对应的彩色图像得到投影视差图,以双目深度估计视差图作为引导图像,在对应的像素位置上对点云投影图进行一致性比较。由于激光雷达在近距离表现不佳,本文还创造性地提出了区分前景和背景的阈值判断方法。与德国卡尔斯鲁厄理工学院和美国芝加哥丰田理工学院(KITTI)计算机视觉算法评测数据集进行了对比实验,其实验结果表明,与KITTI算法相比,该算法在检测精度上提升了0.72%,验证了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 点云滤波 立体匹配 激光雷达 图像处理
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基于小波变换的激光雷达图像融合研究 被引量：5
20
作者 邓江洪 赵领 《激光杂志》 北大核心 2015年第12期31-34,共4页
为了获得更好的激光雷达图像融合效果,提高图像融合质量,提出一种基于小波变换的激光雷达图像融合方法。首先采用小波变换对激光雷达图像进行分解,得到不同频率的小波系数,然后对低频小波系数进行加权,选择高频小波系数实现激光雷达图... 为了获得更好的激光雷达图像融合效果,提高图像融合质量,提出一种基于小波变换的激光雷达图像融合方法。首先采用小波变换对激光雷达图像进行分解,得到不同频率的小波系数,然后对低频小波系数进行加权,选择高频小波系数实现激光雷达图像融合,最后采用仿真实验对其性能进行分析。结果表明,相对于当前经典激光雷达图像融合方法,本文方法的激光雷达图像融合结果的主观和客观质量均更优,完全可以满足激光雷达图像实际应用的需求,具有较高的实际应用价值。 展开更多
关键词 激光雷达图像 小波变换 图像融合 图像质量
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