[发明专利]一种面阵盖革APD激光雷达距离像强度像生成系统

权利要求书

1.一种面阵盖革APD激光雷达距离像强度像生成系统，其特征在于，包括：

读写控制模块，用于对连续N帧单脉冲探测值进行读写操作，输出连续N帧相同位置的单脉冲探测值；

传输控制模块，用于控制连续N帧相同位置的单脉冲探测值输入稀疏的脉冲值直方图和包络直方图统计模块；

脉冲值直方图和包络直方图统计模块，用于对连续N帧相同位置的单脉冲探测值进行统计，得到脉冲值直方图和包络直方图；

自适应峰值判别的峰值检测模块，用于根据稀疏的脉冲值直方图和包络直方图，进行峰值判别，得到距离像和强度像；

多特征融合的阈值分割模块，用于对激光的距离像和强度像进行阈值分割，得到目标距离像和目标强度像；

所述脉冲值直方图和包络直方图统计模块包括脉冲值直方图子模块和包络直方图子模块，

所述脉冲值直方图子模块，用于统计输入的连续N帧相同位置的单脉冲探测值的灰度直方图，得到脉冲值直方图；

所述包络直方图子模块，用于将灰度直方图中各回波时间计数值包络为E的范围内光子累计数相加，得到包络直方图。

2.如权利要求1所述的一种面阵盖革APD激光雷达距离像强度像生成系统，其特征在于，所述读写控制模块包括：异步FIFO、合并FIFO和DDR存储器读写控制模块，

所述异步FIFO，用于对连续N帧单脉冲探测值进行跨时钟域的处理，得到异步FIFO处理数据；

所述合并FIFO，用于对异步FIFO处理数据进行位宽合并和图像缓存，得到合并FIFO的水位信号和位宽合并后的图像数据；

所述DDR存储器读写控制模块，用于根据合并FIFO的水位信号对位宽合并后的图像数据进行写入操作，利用层次化状态机进行带宽优化的读写操作，输出连续N帧相同位置的单脉冲探测值。

3.如权利要求2所述的一种面阵盖革APD激光雷达距离像强度像生成系统，其特征在于，所述层次化状态机包括DDR读写控制顶层状态机、DDR读写控制写入状态机和DDR读写控制读出状态机。

4.如权利要求1或2所述的一种面阵盖革APD激光雷达距离像强度像生成系统，其特征在于，所述读写控制模块与传输控制模块之间通过乒乓缓存模块连接，所述乒乓缓存模块，用于缓存连续N帧相同位置的单脉冲探测值。

5.如权利要求1或2所述的一种面阵盖革APD激光雷达距离像强度像生成系统，其特征在于，所述自适应峰值判别的峰值检测模块包括峰值判别子模块、单峰值子模块和多峰值子模块，

所述峰值判别子模块，用于根据脉冲值直方图进行峰值判别，若为单峰值，执行单峰值子模块，若为多峰值，执行多峰值子模块；

所述单峰值子模块，用于将峰值作为距离像对应位置的灰度值，峰值位置包络为E的范围内的光子累计数作为强度像的灰度值；

所述多峰值子模块，用于对包络直方图进行峰值判别操作，得到峰值位置的回波时间计数值作为距离像的灰度值，峰值位置包络为E的范围内的光子累计数作为强度像的灰度值。

6.如权利要求5所述的一种面阵盖革APD激光雷达距离像强度像生成系统，其特征在于，所述距离像为一帧距离像，所述强度像为一帧强度像。

7.如权利要求6所述的一种面阵盖革APD激光雷达距离像强度像生成系统，其特征在于，所述多特征融合的阈值分割模块包括局部距离相似度求解子模块、局部强度求和子模块和分割模块，

所述局部距离相似度求解子模块，用于将一帧距离像中当前像素和左右邻域像素之间的距离像差值之和作为局部距离相似度；

所述局部强度求和子模块，用于将一帧强度像中当前像素和左右邻域像素的强度像之和作为局部强度和；

所述分割模块，用于将局部距离相似度与局部强度和，分别经过第一阈值和第二阈值分割后相与，得到融合后的阈值分割结果，阈值分割结果为1，则保留当前像素的距离像和强度像；阈值分割结果为0，则当前像素是噪声点，将最大探测值对应的灰度值作为当前像素距离像的灰度值，0作为当前像素强度像的灰度值，进而得到目标距离像和目标强度像。