基于激光雷達(dá)的運(yùn)動目標(biāo)檢測與識別方法研究.pdf

1、激光成像雷達(dá)是一種具有極高距離分辨率和角分辨率的三維傳感器。對基于激光成像雷達(dá)的三維運(yùn)動目標(biāo)檢測和識別技術(shù)的研究在軍事上具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本文以雙光楔激光成像雷達(dá)為背景，研究了在運(yùn)動場景下三維地面目標(biāo)的檢測和識別。主要研究內(nèi)容如下：
　　（1）介紹了激光雷達(dá)成像技術(shù)以及雙光楔掃描系統(tǒng)的工作原理，根據(jù)旋轉(zhuǎn)雙光楔掃描方程分析了在不同參數(shù)條件下的掃描軌跡；結(jié)合實(shí)際參數(shù)，推導(dǎo)了雙光楔激光雷達(dá)系統(tǒng)在搜索掃描和跟蹤掃描時(shí)地面點(diǎn)云分

2、布特點(diǎn)；對運(yùn)動場景進(jìn)行幾何建模，推導(dǎo)了在場景運(yùn)動情況下每個(gè)時(shí)刻掃描點(diǎn)的位置信息，統(tǒng)計(jì)分析了目標(biāo)運(yùn)動畸變以及目標(biāo)表面相鄰點(diǎn)的運(yùn)動位置誤差，并總結(jié)了目標(biāo)運(yùn)動對檢測和識別的影響。
　　（2）提出了基于高度差、自然角和點(diǎn)云位置關(guān)系約束條件下的運(yùn)動目標(biāo)實(shí)時(shí)檢測方法。該算法主要運(yùn)用幾種約束檢測異常點(diǎn)，然后通過設(shè)置合理的尺寸閾值和異常點(diǎn)個(gè)數(shù)閾值，運(yùn)用聚類的方法來檢測疑似目標(biāo)。本文還對不同地形場景下的目標(biāo)檢測進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，都能得到較高的檢測率。

3、>　　（3）針對目標(biāo)點(diǎn)云產(chǎn)生運(yùn)動畸變難以用成熟方法進(jìn)行識別等問題，提出了對運(yùn)動目標(biāo)點(diǎn)云進(jìn)行實(shí)時(shí)矯正的思想，運(yùn)用激光雷達(dá)掃描的前兩幀數(shù)據(jù)對目標(biāo)運(yùn)動速度和方向進(jìn)行估計(jì)，然后對第三幀目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行矯正并識別。本文還對目標(biāo)運(yùn)動速度和方向進(jìn)行了誤差估計(jì)分析，并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這種實(shí)時(shí)矯正思想的可靠性
　　（4）提出了對運(yùn)動目標(biāo)點(diǎn)云進(jìn)行學(xué)習(xí)分類識別的方法。首先對目標(biāo)點(diǎn)云進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，然后提取了運(yùn)動目標(biāo)的幾種典型描述特征：目標(biāo)尺寸特征、目標(biāo)形狀特征、