[发明专利]一种面阵盖革APD激光成像雷达图像预处理方法

权利要求书

1.一种面阵盖革APD激光成像雷达图像预处理方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)采集目标面阵盖革APD激光成像雷达的单脉冲探测结果数据；

(2)累积T个单脉冲探测结果数据，对其使用自适应峰值判别法生成多脉冲激光强度像及距离像；T为预设值；所述步骤(2)具体包括：

(21)提取T个单脉冲探测结果数据中的T个单脉冲激光距离像；

(22)从T个单脉冲激光距离像的同一像素位置提取得到T个探测结果，由T个探测结果生成各像素探测结果直方图；直方图横坐标为回波时间计数值，纵坐标为光子累计数；若该像素位置T次探测都没有探测结果，则多脉冲激光距离像该像素灰度值为Max，多脉冲激光强度像该像素灰度值为0；Max等于激光成像雷达距离门宽度对应的回波时间计数值；

(23)若直方图中只有一个峰值时，则进入步骤(24)；否则进入步骤(25)；所述峰值为光子累计数最大处对应的回波时间计数值；

(24)将直方图中峰值位置的回波时间计数值作为多脉冲激光距离像对应像素的灰度值，峰值包络范围内光子累计数之和作为多脉冲激光强度像对应像素的灰度值，进入步骤(26)；所述包络范围为预设值；

(25)将探测结果直方图中各波峰包络范围内光子累计数相加作为波峰新的光子累计数，由各波峰的新的光子累计数更新直方图，新直方图峰值位置的回波时间计数值作为多脉冲激光距离像对应像素的灰度值，峰值位置的光子累计数作为多脉冲激光强度像对应像素的灰度值；

(26)重复步骤(22)～(25)，直到处理完所有像素位置，合成多脉冲激光强度像及距离像；

(3)对多脉冲激光强度像及距离像进行自适应阈值分割，生成中间去噪激光强度像及距离像；

(4)对中间去噪激光距离像进行灰度形态学运算，得到信噪比较高的去噪后激光距离像，根据去噪后激光距离像得到去噪后激光强度像。

2.根据权利要求1所述的一种面阵盖革APD激光成像雷达图像预处理方法，其特征在于，所述面阵盖革APD激光成像雷达脉冲宽度大于其计时时钟分辨率。

3.根据权利要求1所述的一种面阵盖革APD激光成像雷达图像预处理方法，其特征在于，所述步骤(3)具体包括：

(31)设置搜索灰度值I，并赋初值I＝2；

(32)找出多脉冲激光强度像灰度值为I的像素点，及其在多脉冲激光距离像中对应位置的像素点，记为J；

(33)对比J的8邻域内像素点的灰度值和J的灰度值，统计灰度值之差小于灰度差阈值的像素点个数P，若P不小于3，则像素点为目标点，否则像素点为噪声点，目标点的个数记为n_i；灰度差阈值为预设值；

(34)遍历多脉冲激光强度像中所有像素点，重复步骤(32)～(33)，得到目标点总数N，N＝n₂+……+n_i；

(35)若NX，则分割阈值I₁＝I，进入步骤(36)；否则I＝I+1，返回步骤(32)；所述X为设定阈值；

(36)利用分割阈值I₁对多脉冲激光强度像及距离像进行阈值分割，得到中间去噪激光强度像和中间去噪激光距离像。

4.根据权利要求1所述的一种面阵盖革APD激光成像雷达图像预处理方法，其特征在于，所述步骤(4)具体包括：

(41)由目标大小及其几何信息确定形态学结构元素；

(42)利用形态学结构元素对中间去噪激光距离像进行一次灰度形态学开运算；

(43)对开运算后得到的中间去噪激光距离像进行一次灰度形态学闭运算，生成去噪后激光距离像；

(44)由去噪后激光距离像得到去噪后激光强度像。