[发明专利]一种三维固态面阵激光雷达非均匀校正方法

摘要

本发明公开了一种三维固态面阵激光雷达非均匀校正方法，能够很好地解决非均匀校正过程中非线性噪声的问题。方案为：采用三维固态面阵激光雷达采集距离图像，将采集到的距离图像沿时间轴分为K个帧块。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。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。根据时间序列采用最大似然估计方法进行方差的计算，进一步更新帧块中每个粒子的权值；对粒子权重设定一个衡量标准Neff，将权值小于Neff的粒子，依据权值大于Neff的粒子位置进行重新分配。计算非均匀性噪声并结合实际测得的激光信号对三维固态面阵激光雷达进行实时校正。

主权项

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Bk＝f(Bk‑1)+Wk‑1；其中Bk为第k个帧块中的非均匀性噪声，Wk‑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、对粒子权重设定一个衡量标准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Yk(n)＝Xk(n)+Bk对三维固态面阵激光雷达进行实时校正。