基于激光雷達的運動目標檢測與識別方法研究.pdf

1、激光成像雷達是一種具有極高距離分辨率和角分辨率的三維傳感器。對基于激光成像雷達的三維運動目標檢測和識別技術(shù)的研究在軍事上具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。本文以雙光楔激光成像雷達為背景，研究了在運動場景下三維地面目標的檢測和識別。主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）介紹了激光雷達成像技術(shù)以及雙光楔掃描系統(tǒng)的工作原理，根據(jù)旋轉(zhuǎn)雙光楔掃描方程分析了在不同參數(shù)條件下的掃描軌跡；結(jié)合實際參數(shù)，推導(dǎo)了雙光楔激光雷達系統(tǒng)在搜索掃描和跟蹤掃描時地面點云分

2、布特點；對運動場景進行幾何建模，推導(dǎo)了在場景運動情況下每個時刻掃描點的位置信息，統(tǒng)計分析了目標運動畸變以及目標表面相鄰點的運動位置誤差，并總結(jié)了目標運動對檢測和識別的影響。
　　（2）提出了基于高度差、自然角和點云位置關(guān)系約束條件下的運動目標實時檢測方法。該算法主要運用幾種約束檢測異常點，然后通過設(shè)置合理的尺寸閾值和異常點個數(shù)閾值，運用聚類的方法來檢測疑似目標。本文還對不同地形場景下的目標檢測進行實驗，都能得到較高的檢測率。

3、>　　（3）針對目標點云產(chǎn)生運動畸變難以用成熟方法進行識別等問題，提出了對運動目標點云進行實時矯正的思想，運用激光雷達掃描的前兩幀數(shù)據(jù)對目標運動速度和方向進行估計，然后對第三幀目標數(shù)據(jù)進行矯正并識別。本文還對目標運動速度和方向進行了誤差估計分析，并實驗驗證了這種實時矯正思想的可靠性
　　（4）提出了對運動目標點云進行學(xué)習(xí)分類識別的方法。首先對目標點云進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，然后提取了運動目標的幾種典型描述特征：目標尺寸特征、目標形狀特征、