[发明专利]一种基于航带重叠区域的LiDAR强度校正方法

说明书

本发明提供了一种基于航带重叠区域的LiDAR强度校正方法，具体包括如下步骤：步骤1：对LiDAR强度数据进行预处理步骤2：消除航带重叠区LiDAR强度差异：采用以下公式计算消除差异后的航带重叠区LiDAR强度。

技术领域

本发明涉及遥感影像领域，尤其涉及一种基于航带重叠区域的LiDAR强度校正方法。

背景技术

目前，对于三维地形和地表物体需要通过机载激光雷达扫描技术来分析，对于激光雷达飞行任务来说，按照飞行区域的范围，通常需要进行多个航带的扫描，航带之间存在一定的重叠区。

LiDAR强度信息的校正研究最早由Luzum(2004)提出，他指出影响LiDAR强度信息的各类因素，并针对传播距离这一参数进行校正研究。此后，学者们分别提出了不同的校正方法，主要可归结为三类：基于理论模型的校正、基于经验模型的校正和基于已知参照目标的校正。基于理论模型的校正主要基于雷达方程中的各个参数进行校正，然而，理论模型是在一定的假设及理想条件下反映强度衰减的机理，实际数据采集过程及条件往往更为复杂，基于理论模型的校正能减缓误差但精度仍不理想；基于经验模型的校正方法主要根据真实数据及处理中出现的问题，用统计学的方法来控制强度中的噪声或提出适当的约束条件建立数学模型进行校正，但该方法从样本数据的选择到模型的建立需要大量人工干预；基于已知参照目标的校正需要事先准备大量样本，基于先验知识进行校正，对于地物属性未知的数据无法使用该方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于航带重叠区域的LiDAR强度校正方法，该方法能够实现对航带重叠区域的激光雷达强度进行校正。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种基于航带重叠区域的LiDAR强度校正方法，具体包括如下步骤：

步骤1：对LiDAR强度数据进行预处理，采用以下公式：

其中，I_A为预处理后的强度，I_r为实际接收到的强度，R为激光传播距离，R_s为航高，η_atm为大气衰减因子，θ为入射角。

步骤2：消除航带重叠区LiDAR强度差异：

采用以下公式计算消除差异后的航带重叠区LiDAR强度：

I_B＝I_A·ρ·R^a·10^2bR(cosθ)^c (2)

其中，I_B为消除差异后的LiDAR强度，a、b、c为校正参数。

优选地，在步骤2中，需要计算a、b、c的值，步骤如下：

步骤21：获取航带重叠区域的同名点，在同名点处，两航带的LiDAR强度相同，即

I_Bp＝I_Bq (3)

其中，p、q为重叠区域中两个航带中分别对应同名点的两个点，I_Bp、I_Bq为p、q两个点经过差异化处理后的LiDAR强度；

步骤22：将公式(2)代入到公式(3)，得到以下公式：

步骤23：通过获取的多组同名点，计算出a、b、c；

步骤24：将计算得出的a、b、c代入到公式(2)；

步骤25：利用步骤24中得到的公式消除相邻航带的重叠区的差异。