機(jī)載面陣成像激光雷達(dá)的圖像處理研究.pdf

1、相比傳統(tǒng)的點(diǎn)掃描激光雷達(dá)，基于距離選通和增益調(diào)制測(cè)距原理的面陣成像激光雷達(dá)具有測(cè)距速度快的優(yōu)點(diǎn)，是一種全新的獲取高分辨率地球空間信息的技術(shù)手段。其能夠快速獲取高精度、高空間分辨率的數(shù)字高程模型，在地理信息采集方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 本文首先介紹了面陣成像三維激光雷達(dá)的研究背景，回顧了激光雷達(dá)的發(fā)展歷程，分析了幾種典型的激光雷達(dá)的特點(diǎn)。其中重點(diǎn)分析了直接測(cè)距型和間接測(cè)距型激光雷達(dá)的原理與特點(diǎn)?；谠鲆嬲{(diào)制型激光雷達(dá)的原理，

2、分析了單線性和雙線性兩種增益方式的原理和測(cè)距誤差，分析了單通道和雙通道兩種不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　 由于機(jī)載拍攝時(shí)雷達(dá)單幀圖像信噪比低但相鄰圖像之間重合度大的特點(diǎn)，提出了一種更加簡(jiǎn)便的提高雷達(dá)探測(cè)精度的方法，即直接對(duì)灰度圖進(jìn)行疊加?；诖朔椒ǎ治隽斯庠淳鶆蛐?、疊加幀數(shù)、飛機(jī)姿態(tài)變化等因素對(duì)這種方法測(cè)距誤差的影響。分析得出這幾種因素在滿足一定條件時(shí)對(duì)灰度疊加影響很小。使用這種灰度疊加方法后，測(cè)距誤差能降到原來的1/(√

3、)n。最后通過靜態(tài)實(shí)驗(yàn)、地面模擬動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)和航拍實(shí)驗(yàn)三次不同狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該方法的正確性。
　　 分析了基于區(qū)域的配準(zhǔn)方法與基于特征的方法的各自區(qū)別和優(yōu)缺點(diǎn)。由于圖像的直接拼接容易造成配準(zhǔn)誤差的累積效應(yīng)，提出了圖像配準(zhǔn)的分組拼接法。分析了相位相關(guān)算法使用過程中出現(xiàn)的毛刺問題，提出了解決此問題的去毛刺算法。分析了飛機(jī)姿態(tài)對(duì)雷達(dá)圖像配準(zhǔn)的影響，提出了使用SIFT算法來進(jìn)行飛機(jī)姿態(tài)變化較大時(shí)先對(duì)圖像進(jìn)行校正的方法。
　　 介紹了