基于全波分析的激光雷達成像技術研究.pdf

1、激光成像雷達是激光技術與雷達技術相結合產生的一種新型高精度成像傳感器，它具有角分辨率、距離分辨率和測量精度高，抗干擾能力強等特點。激光成像雷達除了能得到目標距離圖像之外，還可以獲取目標的表面反射強度圖像等多維信息，通過這些信息的融合可以得到多種特征的信息圖像。它在地形匹配、地形跟蹤、飛行器前視避障等領域有巨大的潛在應用。激光成像雷達系統(tǒng)仿真，是激光成像雷達技術同計算機仿真技術相結合的產物，是未來激光雷達系統(tǒng)設計的新手段，是今后激光雷達研

2、究領域的重要方向之一。綜合、全面的仿真軟件可以方便直觀的評價激光雷達系統(tǒng)的設計好壞，預測和評估激光雷達系統(tǒng)的性能，并且指導激光成像雷達的設計。
　　 本文在實驗室已有仿真模型的基礎上深入全波形層次對仿真模型誤差進行分析，模擬了成像過程中接收到的回波全波形，由此得到仿真的另一種成像—強度像，研究了強度像匹配的方法，并對全波形應用進行了仿真實驗。論文首先對激光成像雷達的特點和發(fā)展做了綜述，簡要介紹了激光成像雷達仿真技術的意義和發(fā)展；

3、接著詳細分析了激光成像雷達測量誤差模型，包括激光測距基本原理，大氣傳輸模型和噪聲模型；在此基礎上，進行全波形分析，給出浮動門限的思路達到減少測距誤差的目的。并與真實測量結果進行了比較，驗證了模型的正確性；同時，給出了全波形分析的一系列應用，可概括為：提高測距精度，提高探測距離和在識別和分類中的應用。另一方面，在仿真全波形分析的基礎上得到另一種成像—強度像，同時對強度像匹配進行了從灰度匹配到特征匹配到?jīng)Q策級匹配方法的研究與算法實現(xiàn)和結果統(tǒng)