目录
1绪论.1
1.1激光雷达介绍.1
1.3本文主要研究内容.4
2激光雷达数据重建的基础理论.5
2.1三维变换.5
2.2点云数据的去噪处理.7
2.3点云数据的三维重建.9
3线阵激光雷达获取点云数据的实验11
3.1实验环境11
3.2数据采集结果分析13
4典型场景三维数据的重建与分析14
4.1数据处理流程14
4.2处理结果分析20
结论23
致谢24
参考文献25
附录A算法程序.26
1 绪论 1.1 激光雷达介绍
1.1.1 基本工作原理 激光雷达系统基本由发射系统,接收系统和数据处理系统等模块构成。激先雷达首先通过激光器发射激光束,激光束传播一定的距离后,在目标表面发生散射,反射,吸收等作用后产生了激光回波,接收系统负责对激光回波进行数据采集和光电转换,获得的数据由数据处理系统来分析处理。激光回波相当于激光雷达发射的激光束通过目标“调制”后的结果,通过数学方法对激光回波进行“解调”(反演计算),我们便可以得到目标的信息[1]。
1.1.2 激光雷达分类 激光雷达有很多种分类方式,从最根本的探测方式的角度来说,激光雷达可分为非相干探测激光雷达和相干探测激光雷达两类。相干探测激光雷达的工作方式是将激光回波与本振光在光电探测器的作用下进行相干,通过探测二者相干后所得到的中频信号从而可获得回波的频域信息,这种方式可以获取较多的回波信息,如振幅、频率和相位等等,灵敏度很高。但是相干探测对装置的条件要求较为苛刻,需要激光具有较好的单色性并且频率稳定,想要实现具有一定的技术困难。相比而言,非相干探测激光雷达对激光器和探测器的要求相对较低。非相干探测激光雷达又称为直接探测激光雷达,它可以直接获取激光回波的到达时间和强度等时域信息。虽然灵敏度相比相干探测激光雷达来说有所下降,但由于其结构简单等便利特点,目前包括本课题在内的多数研究均使用直接探测激光雷达进行实验。