[发明专利]一种结合形态学滤波的Gm-APD激光雷达低信噪比回波数据重构方法

权利要求书

1.一种结合形态学滤波的Gm-APD激光雷达低信噪比回波数据重构方法，其特征在于，所述重构方法包括以下步骤：

步骤1：对原始数据做直方图统计；

步骤2：利用空间相关性做直方图权重叠加，得到新的直方图；

步骤3：对步骤2的新的直方图匹配滤波算法；

步骤4：将步骤3经过滤波提取的像素点，进行4-邻域相关去噪；

步骤5：将4-邻域去噪后的像素点进行形态学滤波去燥，得到高信噪比的距离像及实现50Hz实时成像。

2.根据权利要求1所述一种结合形态学滤波的Gm-APD激光雷达低信噪比回波数据重构方法，其特征在于，所述步骤1的直方图通过激光脉冲的时间间隔T_D、延时T_S和时间t_d，再基于触发直方图进行信号提取及目标距离值重构，即在上位机的控制下，激光发射后经延时T_S后计时器及探测器开始工作，t_d时间后探测器发生触发，探测器停止工作并记录此时的时间，得到第一次探测的时间值，多脉冲下重复此过程统计得到触发频数直方图。

3.根据权利要求1所述一种结合形态学滤波的Gm-APD激光雷达低信噪比回波数据重构方法，其特征在于，所述步骤2的具体为根据相邻像素的目标距离值相近，将相邻像素点的回波直方图加以权重叠加到中心像素点得到新的直方图，将邻域参与统计等效于计算后的统计帧数，得到新的直方图；

邻域统计直方图公式为：

其中Y为邻域统计后的直方图分布，y为原始直方图分布，w(i，j)为邻域权重。

4.根据权利要求3所述一种结合形态学滤波的Gm-APD激光雷达低信噪比回波数据重构方法，其特征在于，根据步骤2的邻域选择为4-邻域，并代入步骤3，所述步骤3具体为对触发直方图进行窗口平滑，窗口选择激光脉宽占据选通门的间隔数，通过对窗内频数加权，进行去噪及提取目标处理；

匹配滤波算法算法表达式为：

K(i)＝q(i)

pos＝arg max_pos(U(i_pos)) (2)

其中K(i)为窗口核函数，Y(i_pos)为触发频数直方图中每个间隔的触发频数，U(i_pos)为窗口平滑后大间隔对应的触发频数；窗口长度为r。

5.根据权利要求1所述一种结合形态学滤波的Gm-APD激光雷达低信噪比回波数据重构方法，其特征在于，所述步骤4中4-邻域相关去噪为，经过匹配滤波提取信号后，得到距离像中存在噪声像素点，需要对其进行去噪处理，针对目标的空间相关性，进行多次距离值判断，能去除相关性较差的噪声像素点，同时对于未能提取的目标像素中空点，进行补偿。