[发明专利]一种植被覆盖区星载光子计数激光雷达数据去噪方法

权利要求书

1.一种植被覆盖区星载光子计数激光雷达数据去噪方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、最大密度中心高程搜索法粗去噪：

S1.1、对光子点云数据划分为几个等沿轨距离的片段，通常可以根据地形变化情况选择滤波窗口的大小，窗口数为M；

S1.2、计算每个光子片段的最大密度光子点，计算方法如下式所示：

式中N_R(p_i)为光子点p_i(x_i,y_i)在半径为R的圆邻域内的光子点数目，x，y为光子点坐标，p_i,p_j为光子点，distance(p_i,p_j)为光子点p_i,p_j之间的距离，光子点的密度Des_max为N_R(p_i)的最大值；

S1.3、记录每个光子片段的最大密度中心点的坐标(x,y)，收集到数据集C中；

S1.4、获取每个窗口最大密度光子点的高程H_m＝y_i(y∈C)，设立高程范围为[H_m-50,H_m+50]；窗口的大小为30的时候是不是-30？

S1.5、高程范围外的光子被标定为噪声并进行剔除，处于高程范围内的为信号；

S2、基于DBSCAN的坡度自适应密度聚类算法去噪：

S2.1、重新确定滤波窗口，定义窗口大小为500m；

S2.2、提取数据集C计算坡度角范围如式(2)所示。

S2.3、确定椭圆域的长短轴a,b；

S2.4、对窗口内的每个点计算椭圆邻域的光子点数，计算公式为(4)，为确定每个光子点云数据内椭圆邻域的光子点数，首先就是遍历所有光子点判断某个光子是否是邻域光子点，要确定光子点q(x_q,y_q)是否处于光子点p(x_p，y_p)的椭圆邻域，可先通过式(3)计算dis：

式中a,b为椭圆域的长短轴，当dis＜1时，点q在点p的椭圆域内；Den(θ_i)表示为椭圆长轴与水平轴夹角为θ_i时，点p的椭圆域内光子点的数目,θ∈[min(φ),max(φ)]；φ为坡度角；

S2.5、将窗口内所有点的Den建立频率直方图；

S2.6、通过拟合高斯函数的方法，形成两个高斯峰，高斯峰交点的横坐标即为滤波阈值；

S2.7、所有的光子点的Den与阈值进行比较，若大于阈值，则被确定为信号光子，否则被确定为噪声，并进行剔除。

2.根据权利要求1所述植被覆盖区星载光子计数激光雷达数据去噪方法，其特征在于：选择30～50m的窗口作为滤波窗口。