激光雷達四維像多尺度像素級信息融合算法研究.pdf

1、條紋管激光雷達是一種閃光式焦平面新體制激光成像技術(shù),能同時獲取反映目標材質(zhì)信息的強度像和目標空間位置關(guān)系的三維幾何距離像,統(tǒng)稱四維像,在目標探測和識別領(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,分別對條紋管激光雷達提供的強度像、距離像和高分辨可見光圖像進行像素級信息融

2、合,獲得了強度像和距離像二者融合的圖像,強度像、距離像和可見光圖像三者融合后的圖像,提高了圖像對比度并保留了圖像細節(jié)信息。為后續(xù)的目標探測和識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方面:(1)研究金字塔和小波為代表的多尺度分解算法,改進了多分辨圖像復(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度像為主,②以激光雷達方程為核心的調(diào)制融合規(guī)則,提高了圖像對比度;(2)提出一種將條紋管激光雷達的可見光圖像、強度

3、像和距離像三者進行像素級信息融合的處理方法,將可見光圖像與強度像先尺度匹配后再進行第一次融合,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)提出了一種基于對比度調(diào)制法的距離像去噪算法;(4)研究了客觀評價指標,通過對融合圖像的主客觀篩選比較,認為邊緣互信更適合作為激光雷達四維信息融合的評價指標。
　　利用提出的算法,分別完成了陸地上復(fù)雜場景、水下目標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信