[发明专利]一种激光雷达回波图像处理方法

说明书

本发明实施例涉及图像处理领域，具体涉及一种激光雷达回波图像处理方法，包括：读入原始回波波形图；定义卷积矩阵及阈值；将所述卷积矩阵与所述原始回波波形图进行卷积运算；运算结果与所述阈值进行比较，获得与所述原始回波波形图相同大小的新矩阵；将该新矩阵与所述原始回波波形图进行乘法运算，获得中处理波形图；利用数学平均算法对所述中处理波形图进行提取，获得空间目标激光探测回波数据；对所述回波数据进行图像还原，获得目标图像。本发明能够使得回波图像更加清晰。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，具体涉及一种激光雷达回波图像处理方法。

背景技术

激光雷达以其相比于传统的测量技术的独特优势，虽然发展的时间较短，却已经迅速被应用到远程测量、地形探测、无人驾驶避障等方面。条纹原理机载激光雷达作为激光雷达的典型代表，在目标侦察、地形测绘、水下目标成像等方面都发挥着重要作用。

目前，在硬件方面，条纹原理激光雷达已经实现了飞速的发展；在软件方面，却远远跟不上硬件发展的步伐。尤其是对原始回波信号的前期处理部分，运算量大，难度较高，目前已经成为制约激光雷达整体发展的一个重要因素。

现有技术方案之一通常为对上述条纹回波信号强度设定值，对强度超过该值的部分直接进行提取。另一种方案为利用特殊函数对条纹信号进行拟合，提取拟合函数信息作为激光回波信息。

直接设定值提取法虽然实现较为方便，但需要人为选取预设值，预设值选取对信号提取效果具有决定性的影响。而且实际测试过程中不同工作条件下最佳预设值差异极大，需要经验丰富的专业人员进行信号提取。预设值提取方法存在提取精度低、需要人工参与等问题。

函数拟合法存在运算量较大，提取效率过低等问题。且需要事先获得回波信号函数模型，因此也不利于对信号的自动化提取。

因此，研发一种准确从回波信号中提取目标图像信息的方法就变得十分紧迫。

发明内容

本发明实施例提供了一种激光雷达回波图像处理方法，以解决现有目标回波图像提取不清晰的技术问题。

本发明实施例提供的一种激光雷达回波图像处理方法，包括如下步骤：

步骤S101：读入原始回波波形图；

步骤S102：定义卷积矩阵及阈值；

其中卷积矩阵

其中a_ij＝1，(i＝1,…,N；j＝3,5,7,9)，N为自然数。

步骤S103：将所述卷积矩阵与所述原始回波波形图进行卷积运算；运算结果与所述阈值进行比较，获得与所述原始回波波形图相同大小的新矩阵；

步骤S104：将该新矩阵与所述原始回波波形图进行乘法运算，获得中处理波形图；

步骤S105：利用数学平均算法对所述中处理波形图进行提取，获得空间目标激光探测回波数据；

步骤S106：对所述回波数据进行图像还原，获得目标图像。

进一步的，所述步骤S102中：N为所述原始回波波形图单行像素的1/20。

进一步的，其中卷积矩阵

其中a_ij＝1，(i＝1,…,50；j＝3,5,7,9)。

进一步的，所述步骤S103中，所述“运算结果与所述阈值进行比较，获得与所述原始回波波形图相同大小的新矩阵”具体为：大于阈值部分直接在对应的像素位置处赋1，小于阈值部分直接在对应的像素位置处赋0，从而获得与所述原始回波波形图相同大小的新矩阵。

进一步的，阈值设定为1-100。