[发明专利]一种激光雷达晃动误差补偿方法

权利要求书

1.一种激光雷达晃动误差补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、输入激光雷达点云数据强度矩阵X＝[x₁,x₂,...,x_n]，其中x₁,x₂,...,x_n为点云数据每个点的强度信息，对点云数据强度进行非线性化操作，非线性化操作为ln x²，得到非线性化矩阵Y＝[y₁,y₂,...,y_n]，其中

S2、通过栅格法把点云数据所在的整体区域进行等分，选择栅格中每个小格内y最大的点，其中i为栅格得到的小方格，i＝1,2,…,N，m为小方格内点云的数目；

S3、对步骤S2中进行循环位移，使其在栅格中该方格的中心；

S4、对栅格中每个方格的横向中心进行加窗，加窗时先选择初始窗长N_α,具体的窗函数为f(x)＝exp(jπλT)，j为虚函数，λ为激光雷达的扫描频率，T为窗口变量，加窗后得到的矩阵数据为Y_p＝Y_i*f(x)，其中p＝1,2,…,N,因此Y_p＝[y_p1,y_p2,...,y_pm]；

S5、对加窗后的数据进行快速傅里叶变换FFT，Y_ω＝FFT(Y_p),ω＝1,2,...,N，Y_ω＝[y_ω1,y_ω2,...,y_ωm]；

S6、利用最大似然估计对相位误差进行估计，得到相位误差的梯度值Φ(ω)，

S7、对步骤S6中得到的相位估计误差的梯度进行积分得到相位误差函数∫Φ(ω)；

S8、将相位误差函数与原始相位数据频谱相乘得到迭代误差补偿数据的频谱Φ(0)＝FFT(X_ω)，X_ω为根据S2进行栅格后的矩阵数据，X_ω＝[x_ω1,x_ω2,...,x_ωm]；

S9、对频谱数据进行傅里叶逆变换，得到补偿后的点云数据强度

2.根据权利要求1所述的一种激光雷达晃动误差补偿方法，其特征在于：在步骤S2中，所述栅格法包括以下步骤：

A：确定栅格中方格的边长L，其中λ是比例因子，s是比例系数，g是点云数据的数目；

B：将点云数据划分到栅格中每个方格中，共有m*n*L个方格点云数据，m为长边方格个数，n为短边方格个数；

C：根据编码计算公式求出点云数据模型的每个数据点的栅格编码，并对编码进行哈希链表化，建立点云数据空间的空间拓扑关系，确定每个数据点的临近点；

D：对点云数据每个数据点所在的栅格建立索引表，确定栅格索引与点云数据点一一对应。

3.根据权利要求1所述的一种激光雷达晃动误差补偿方法，其特征在于：在步骤S2中，利用栅格法按照边长L＝10m的方式进行。

4.根据权利要求1所述的一种激光雷达晃动误差补偿方法，其特征在于：在步骤S4中，窗长随着迭代次数t的增加而减小，不同迭代次数下的窗长N_t＝N_α/3^t-1。