激光雷達(dá)四維像多尺度像素級(jí)信息融合算法研究.pdf

1、條紋管激光雷達(dá)是一種閃光式焦平面新體制激光成像技術(shù),能同時(shí)獲取反映目標(biāo)材質(zhì)信息的強(qiáng)度像和目標(biāo)空間位置關(guān)系的三維幾何距離像,統(tǒng)稱四維像,在目標(biāo)探測(cè)和識(shí)別領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。但在成像過程中,由于受到大氣、目標(biāo)特性等因素影響,使得四維像的成像質(zhì)量有所下降。有鑒于此,本文利用強(qiáng)度像和距離像的相關(guān)一致性,以多尺度分解算法為核心思想,通過研究金字塔分解算法和小波分解算法,分別對(duì)條紋管激光雷達(dá)提供的強(qiáng)度像、距離像和高分辨可見光圖像進(jìn)行像素級(jí)信息融

2、合,獲得了強(qiáng)度像和距離像二者融合的圖像,強(qiáng)度像、距離像和可見光圖像三者融合后的圖像,提高了圖像對(duì)比度并保留了圖像細(xì)節(jié)信息。為后續(xù)的目標(biāo)探測(cè)和識(shí)別提供更為可靠的圖像信息。
　　本論文主要工作包括以下四個(gè)方面:(1)研究金字塔和小波為代表的多尺度分解算法,改進(jìn)了多分辨圖像復(fù)原過程的融合規(guī)則,表現(xiàn)在①復(fù)原過程中以頂層圖像以強(qiáng)度像為主,②以激光雷達(dá)方程為核心的調(diào)制融合規(guī)則,提高了圖像對(duì)比度;(2)提出一種將條紋管激光雷達(dá)的可見光圖像、強(qiáng)度

3、像和距離像三者進(jìn)行像素級(jí)信息融合的處理方法,將可見光圖像與強(qiáng)度像先尺度匹配后再進(jìn)行第一次融合,距離像濾除噪聲去調(diào)制融合第一次的融合圖像,獲得將三者融合的高分辨圖像;(3)提出了一種基于對(duì)比度調(diào)制法的距離像去噪算法;(4)研究了客觀評(píng)價(jià)指標(biāo),通過對(duì)融合圖像的主客觀篩選比較,認(rèn)為邊緣互信更適合作為激光雷達(dá)四維信息融合的評(píng)價(jià)指標(biāo)。
　　利用提出的算法,分別完成了陸地上復(fù)雜場(chǎng)景、水下目標(biāo)和陸上建筑物等多組不同類型的條紋管激光圖像的像素級(jí)信