末敏弹线阵列激光雷达的距离像分割方法

发布时间：2021-06-24 06:42

　　为了增强末敏弹在不同场景下对地面装甲目标的探测识别性能,充分考虑末敏弹弹载线阵激光雷达的应用背景,提出了综合交叉扫描线法和梯度连通域的地物距离像点云分割算法,用以提高对地面和目标的分割效果。首先,将激光雷达扫描得到的原始距离信息转换为距离水平地面高度值,通过交叉扫描线法将空间斜面转化至水平面,增强不同地形上的适应性;然后,采用地面点云连通域算法提取地面点云和形态学梯度阈值法分割得到目标点云;最后计算了地物分割效果的几何相似度。实验结果表明:该算法对于正斜坡、侧斜坡等多种地形都有较好的适用性,在不同高度、地形、坡度都能够准确、有效地分割地物点云,进而提高末敏弹对装甲目标的识别性能。 

【文章来源】：红外与激光工程. 2020,49(01)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

末敏弹线阵激光雷达扫描示意图

如图2所示，为保证实验的有效性，在实验室进行的实验为全缩比实验，激光雷达的转速、采样率还有目标大小、高度等条件都整体缩小，比例约为1:29。实验中采用的激光雷达是16线激光雷达，采样率20 Hz，实际视场角9°，电动转台转速0.075 rad/s，分辨率1 cm。人工搭建实验场景，来模拟装甲目标，以及山坡、树木、建筑等背景。2 分割算法具体步骤与原理

图3(a)为待处理的相对高度值，图3(b)为经过扫描路径线方向处理后结果，图3(c)为经过扫描线方向处理后最终结果。设，i=1,2,…,mj=1,2,…,n,H为是原始高度矩阵，大小m×n。式中：I为单位矩阵；n为距离常数；Ha为相对高度矩阵。因为空间平面内每条扫描路径线平行，所以斜率相同，并且在扫描转角一定的情况下，AB两点与CD两点间在坐标轴上跨度相同，AB与CD之间的高度差值相同。使得每条扫描路径线上各点云高度值减去该线上最小高度值可以得到结果，见图3(b)，即令k∈[1,i],k为正整数，则有：

【参考文献】：
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本文编号：3246585