一种改进的基于聚类的单光子点云数据去噪方法

    公开(公告)号:CN109344812B

    公开(公告)日:2021-06-04

    申请号:CN201811424017.4

    申请日:2018-11-27

    申请人: 武汉大学

    摘要: 本发明提出了一种改进的基于聚类的单光子点云数据去噪方法。本发明将光子计数激光测高仪的三维点云数据转换为二维点云数据,二维点云数据通过粗去噪方法得到粗去噪后二维点云数据;将粗去噪后二维点云数据通过均匀化处理得到均匀化后二维点云数据;将均匀化后二维点云数据通过精去噪方法得到精去噪后二维点云数据;本发明对单光子探测得到的点云数据以更快的速度和更高的查全率、查准率进行去噪和信号提取。

    一种单光子激光雷达多探测器条件下的测距精度评估方法

    公开(公告)号:CN108445471B

    公开(公告)日:2019-08-02

    申请号:CN201810254599.X

    申请日:2018-03-26

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01S7/497

    摘要: 本发明涉及一种单光子激光雷达在多个探测器条件下的测距精度评估方法。本发明首先建立单光子激光雷达在多个探测器条件下的测距精度模型,测距精度由测距系统误差和随机误差组成,得出测距精度与激光雷达的系统参数、被测目标参数和测量时的环境参数的数学关系式。根据激光雷达的系统参数、被测目标参数和测量时的环境参数,可以快速评估出单光子激光雷达的测距精度。该测距精度评估方法,具有很好向下的兼容性,当探测器个数等于1时,与现有的单个探测器条件下单光子激光雷达测距精度评估方法相同,可以直接替代现有的单个探测器条件下单光子激光雷达测距精度评估方法。

    一种改进的基于聚类的单光子点云数据去噪方法

    公开(公告)号:CN109344812A

    公开(公告)日:2019-02-15

    申请号:CN201811424017.4

    申请日:2018-11-27

    申请人: 武汉大学

    摘要: 本发明提出了一种改进的基于聚类的单光子点云数据去噪方法。本发明将光子计数激光测高仪的三维点云数据转换为二维点云数据,二维点云数据通过粗去噪方法得到粗去噪后二维点云数据;将粗去噪后二维点云数据通过均匀化处理得到均匀化后二维点云数据;将均匀化后二维点云数据通过精去噪方法得到精去噪后二维点云数据;本发明对单光子探测得到的点云数据以更快的速度和更高的查全率、查准率进行去噪和信号提取。

    一种基于脉冲半导体激光器的高重频光源模块

    公开(公告)号:CN105006741A

    公开(公告)日:2015-10-28

    申请号:CN201510522339.2

    申请日:2015-08-24

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: H01S5/042 H01S5/06

    摘要: 本发明公开了一种基于脉冲半导体激光器的高重频光源模块,属于激光雷达系统的光源模块技术领域。所述光源模块包括N(N≥4)个独立的脉冲半导体激光器、N个窄脉冲驱动电源、快轴柱透镜和慢轴柱透镜、小直角棱镜、大直角棱镜、半波片、偏振合束棱镜、聚焦透镜及多模光纤。本发明采用偏振合束方法,将N个脉冲半导体激光器的出射光束耦合进一根多模光纤,通过分时驱动N个脉冲半导体激光器发射激光束来提高光源的输出频率,或同步驱动N个半导体激光器来提高光源的峰值功率。该光源模块能量利用率高、结构紧凑、使用非常灵活,有效克服了单个半导体激光器重频低、光束质量差等缺点。

    激光雷达系统回波能量的计算模型

    公开(公告)号:CN104714222A

    公开(公告)日:2015-06-17

    申请号:CN201510165389.X

    申请日:2015-04-09

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01S7/497

    CPC分类号: G01S7/497

    摘要: 本发明涉及一种激光雷达系统回波能量的计算模型。本模型基于光线追迹方法,可用于任意激光强度分布、任意孔径遮挡的共轴或双轴激光雷达系统,获取探测器于任意像面位置处所接收的激光回波能量。本发明提出的激光回波能量计算模型具有普适性强、精度高、速度快等特点。

    激光雷达系统回波能量动态范围的压缩方法

    公开(公告)号:CN104714221A

    公开(公告)日:2015-06-17

    申请号:CN201510167154.4

    申请日:2015-04-09

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01S7/493 G01S17/88

    CPC分类号: G01S7/481

    摘要: 本发明涉及一种激光雷达系统回波能量动态范围的压缩方法。本发明尤其适用于双轴结构,通过在发射光轴与接收光轴之间设置一定的负夹角,降低重叠因子随探测距离增加的上升速率,有利于压缩激光回波能量的动态范围;此外,将探测器设置在接收光学系统焦平面后一定距离处,以获得最佳的激光回波能量响应。本发明通过理论分析和数值计算给出的经验性公式和结论,对激光雷达系统的整机设计和性能评估具有指导意义。

    激光雷达系统回波能量的计算方法

    公开(公告)号:CN104714222B

    公开(公告)日:2017-07-25

    申请号:CN201510165389.X

    申请日:2015-04-09

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01S7/497

    摘要: 本发明涉及一种激光雷达系统回波能量的计算模型。本模型基于光线追迹方法,可用于任意激光强度分布、任意孔径遮挡的共轴或双轴激光雷达系统,获取探测器于任意像面位置处所接收的激光回波能量。本发明提出的激光回波能量计算模型具有普适性强、精度高、速度快等特点。

    用于大比例尺测图的脉冲激光雷达及其方法

    公开(公告)号:CN104360350A

    公开(公告)日:2015-02-18

    申请号:CN201410653319.4

    申请日:2014-11-14

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01S17/89 G01S7/481

    CPC分类号: G01S17/89 G01S7/4812

    摘要: 本发明提出一种用于大比例尺测图的脉冲激光雷达及其方法,该脉冲激光雷达的激光头部内设置N组激光发射单元和回波探测单元,其中N2,所述N组激光发射单元和回波探测单元以旋转轴为中心,沿激光头部外径以2π/N圆心角排布;所述激光发射单元包括激光器和发射光学系统,回波探测单元包括探测器和接收光学系统,所述发射光学系统和接收光学系统之间的距离满足:在探测距离2米至15米处的回波能量的接收率在10%-75%之间。本发明可实现较高的扫描频率,且可以提高测距动态范围。

    一种单光子激光雷达多探测器条件下的测距精度评估方法

    公开(公告)号:CN108445471A

    公开(公告)日:2018-08-24

    申请号:CN201810254599.X

    申请日:2018-03-26

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01S7/497

    CPC分类号: G01S7/497

    摘要: 本发明涉及一种单光子激光雷达在多个探测器条件下的测距精度评估方法。本发明首先建立单光子激光雷达在多个探测器条件下的测距精度模型,测距精度由测距系统误差和随机误差组成,得出测距精度与激光雷达的系统参数、被测目标参数和测量时的环境参数的数学关系式。根据激光雷达的系统参数、被测目标参数和测量时的环境参数,可以快速评估出单光子激光雷达的测距精度。该测距精度评估方法,具有很好向下的兼容性,当探测器个数等于1时,与现有的单个探测器条件下单光子激光雷达测距精度评估方法相同,可以直接替代现有的单个探测器条件下单光子激光雷达测距精度评估方法。

    激光雷达系统回波能量动态范围的压缩方法

    公开(公告)号:CN104714221B

    公开(公告)日:2017-05-10

    申请号:CN201510167154.4

    申请日:2015-04-09

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01S7/493 G01S17/88

    摘要: 本发明涉及一种激光雷达系统回波能量动态范围的压缩方法。本发明尤其适用于双轴结构,通过在发射光轴与接收光轴之间设置一定的负夹角,降低重叠因子随探测距离增加的上升速率,有利于压缩激光回波能量的动态范围;此外,将探测器设置在接收光学系统焦平面后一定距离处,以获得最佳的激光回波能量响应。本发明通过理论分析和数值计算给出的经验性公式和结论,对激光雷达系统的整机设计和性能评估具有指导意义。