[发明专利]一种三维固态面阵激光雷达非均匀校正方法

权利要求书

1.一种三维固态面阵激光雷达非均匀校正方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、采用三维固态面阵激光雷达采集获得距离图像序列，将采集到的距离图像序列沿时间轴分为K个帧块；

步骤二、根据先验知识确定非均匀性噪声满足的分布函数并进行N次粒子随机采样，每个粒子的初始权值为1/N；

步骤三、利用状态转移模型估计每个粒子的新状态，使粒子都能够按照对应的方式进行状态转移；

所述状态转移模型为B_k＝f(B_k-1)+W_k-1；

其中B_k为第k个帧块中的非均匀性噪声，W_k-1为第k个帧块中的驱动噪声；f(·)为非线性函数；

步骤四、更新第k个帧块中第i个粒子的权值为：

其中δ_k(n)为第k个帧块中相邻两帧图像，即第n+1帧图像和第n帧图像之间的差值；为δ_k(n)的均值；其中第k个帧块中共l_k帧图像，Y_k(1)为第k个帧块中第1帧图像的实际测得的激光信号，对于第k-1个帧块，最后一幅图像Y_k-1(l_k-1)的校正结果为为第i个粒子的非均匀性噪声分量；δ_k(n)满足正态分布，σ为标准差；并对所有粒子的权值进行归一化处理；

步骤五、对粒子的权值设定一个衡量标准Neff，将权值小于阈值的粒子，依据权值大于Neff的粒子位置进行重新分配；

步骤六、非均匀性噪声噪声为：

根据非均匀性噪声，通过观测模型Y_k(n)＝X_k(n)+B_k对三维固态面阵激光雷达进行实时校正。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤四包括如下具体步骤：

S401、同一帧块中相邻两帧图像，即第n+1帧图像和第n帧图像之间的差值为：

δ_k(n)＝Y_k(n+1)-Y_k(n)＝X_k(n+1)-X_k(n)

其中第k个帧块中共l_k帧图像，n＝1～l_k；δ_k(n)满足正态分布；Y_k(n)为实际测得的激光信号；X_k(n)为真实激光信号；

δ_k(n)的均值为：

S402、Y_k(n)和X_k(n)满足：

Y_k～N(X_k,σ²)，X_k＝Y_k-B_k

Y_k和X_k分别指代Y_k(n)和X_k(n)；

S403、最大似然估计值为：

其中Y_1:k指代Y₁～Y_k，X_1:k指代X₁～X_k；

S404、针对l(σ|Y_1:K,X_1:K)求σ²的偏导数，并使偏导数为0可得：

S405、对于线性系统，t时刻的σ²表示为t+1时刻的σ²表示为与的递推关系如下，

S406、对于第k-1个帧块，最后一幅图像Y_k-1(l_k-1)的校正结果为构造变量δ_k，使得：

则针对第i个粒子的变量为：

δ_k(n)满足正态分布

S407、则各个粒子的权值为：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衡量标准为：