提高非扫描激光雷达距离分辨率的图像处理方法

"一种提高非扫描激光雷达距离分辨率的方法" 本文是关于提高非扫描激光雷达距离分辨率的研究，主要关注如何解决非扫描激光雷达系统中由于阵列探测器信噪比较低而导致的距离分辨率不足的问题。作者张勇、赵远、刘丽萍、张宇和孙秀冬来自哈尔滨工业大学物理系。 在非扫描激光雷达系统中，阵列探测器的信噪比是影响距离分辨率的关键因素。通过对阵列探测器噪声特性的深入分析，研究者得出噪声满足各态历经性的结论，这意味着噪声的统计特性在长时间或大量采样后会体现出稳定的特性。基于这一发现，他们提出了一种创新的策略，即通过空域积累代替传统的时域积累来提升距离探测器的信噪比。 传统的时域积累方法是通过延长信号采集时间来增加信号强度，从而降低噪声影响。然而，这种方法可能会受到目标运动或系统响应时间限制的影响。空域积累则是在空间维度上对相邻像素的数据进行处理，例如采用改进的邻域平均方法，以提高图像的整体质量。这种方法可以在不延长总的采集时间的情况下，有效地减少噪声，增强目标特征，从而提高距离分辨率。 具体实施过程中，研究者提出了一个图像处理算法，该算法对非扫描激光雷达/电视复合成像系统的数据进行处理，以优化距离分辨率。实验结果证实了这种处理方法的有效性，它能显著提高非扫描激光雷达在探测和识别目标时的距离分辨率，这对于远程监测、目标定位以及环境感知等应用具有重要意义。 该研究提供了一种新的策略，通过优化信号处理技术，特别是利用空域积累和改进的邻域平均方法，来提升非扫描激光雷达系统的距离分辨率，这将有助于推动激光雷达技术在各种领域中的应用。