條紋管激光雷達(dá)作為具有研究前景的激光雷達(dá)之一,可以在全波形采樣的基礎(chǔ)上,同時(shí)獲取多個(gè)探測(cè)區(qū)域及目標(biāo)的高精度三維信息,在機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)繪領(lǐng)域具備廣闊的發(fā)展前景。在實(shí)地測(cè)繪過(guò)程中,條紋管激光雷達(dá)系統(tǒng)每秒獲得的回波數(shù)據(jù)可以達(dá)到幾百兆,使得高速海量回波數(shù)據(jù)的分析和處理成為目前的重點(diǎn)研究方向。而現(xiàn)有的分類(lèi)識(shí)別方法是針對(duì)條紋回波數(shù)據(jù)反演出的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)和識(shí)別工作,這種二次數(shù)據(jù)處理方法降低了雷達(dá)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性,對(duì)后期雷達(dá)應(yīng)用推廣產(chǎn)生了一定影響。因此,針對(duì)條紋管激光雷達(dá)回波數(shù)據(jù)及圖像的直接分類(lèi)提取研究是必要的。隨著機(jī)器學(xué)習(xí)以及深度學(xué)習(xí)的發(fā)展,越來(lái)越多的機(jī)器學(xué)習(xí)方法被引入到圖像處理領(lǐng)域,解決如圖像識(shí)別、圖像分類(lèi)等任務(wù)。其中隨機(jī)森林算法是在決策樹(shù)算法的基礎(chǔ)上融合了集成學(xué)習(xí)方法得到的強(qiáng)分類(lèi)器,在分類(lèi)任務(wù)和回歸任務(wù)中均有出色表現(xiàn)。本文基于隨機(jī)森林算法,提出了直接對(duì)原始條紋回波信號(hào)進(jìn)行分類(lèi)處理,并結(jié)合圖像識(shí)別技術(shù)提出了對(duì)條紋圖像中的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行單獨(dú)提取和歸類(lèi)的方法。該方法結(jié)合了隨機(jī)森林算法的快速性和抗干擾能力,較好的解決了現(xiàn)有條紋回波數(shù)據(jù)二次分類(lèi)方法時(shí)效性和準(zhǔn)確性較差的問(wèn)題,在對(duì)不同地形的分類(lèi)任務(wù)中都... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1條紋管成像系統(tǒng)示意圖[9]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-3-信號(hào)時(shí)序進(jìn)行同步記錄。2002年，以該系統(tǒng)為探測(cè)器的機(jī)載激光雷達(dá)對(duì)海洋底及隱藏在樹(shù)冠后的目標(biāo)進(jìn)行了成像。圖1-2海洋中的礦井目標(biāo)成像[10]2003年，A.J.Nevis等[11]進(jìn)一步將可實(shí)現(xiàn)距離分辨成像的條紋管激光雷達(dá)應(yīng)用于水下目標(biāo)的探測(cè)中，通過(guò)使用兩臺(tái)條紋相機(jī)拼接成像得到了水下一輪胎目標(biāo)的距離像。并提出了將原始回波數(shù)據(jù)的波峰位置作為目標(biāo)距離，峰值高度作為目標(biāo)強(qiáng)度，將三維像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化增強(qiáng)為二維強(qiáng)度圖和距離圖。在2005年后，已有條紋管激光雷達(dá)用于軍事裝備，如美軍MH-60S直升機(jī)就裝載了以條紋管激光雷達(dá)為探測(cè)器的AN/AES-1機(jī)載激光水雷探測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用條紋管成像測(cè)距傳感器對(duì)水面及靠近水面的水雷和其他目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、分類(lèi)和定位[12]。圖1-3裝載條紋管激光雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)的MH-60S直升機(jī)[12]1.2.2條紋管激光雷達(dá)國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展國(guó)內(nèi)的條紋管激光雷達(dá)技術(shù)起步較晚，2004年，趙寶升和陳敏[13]針對(duì)國(guó)內(nèi)的技術(shù)空白，對(duì)單狹縫掃描條紋管激光雷達(dá)系統(tǒng)的成像原理進(jìn)行了介紹。2005年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)王騏教授課題組對(duì)條紋管激光雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)展開(kāi)了深入研究。2007年，王騏和劉金波等[14]詳細(xì)分析了條紋管激光成像器的系統(tǒng)組成和工

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-3-信號(hào)時(shí)序進(jìn)行同步記錄。2002年，以該系統(tǒng)為探測(cè)器的機(jī)載激光雷達(dá)對(duì)海洋底及隱藏在樹(shù)冠后的目標(biāo)進(jìn)行了成像。圖1-2海洋中的礦井目標(biāo)成像[10]2003年，A.J.Nevis等[11]進(jìn)一步將可實(shí)現(xiàn)距離分辨成像的條紋管激光雷達(dá)應(yīng)用于水下目標(biāo)的探測(cè)中，通過(guò)使用兩臺(tái)條紋相機(jī)拼接成像得到了水下一輪胎目標(biāo)的距離像。并提出了將原始回波數(shù)據(jù)的波峰位置作為目標(biāo)距離，峰值高度作為目標(biāo)強(qiáng)度，將三維像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化增強(qiáng)為二維強(qiáng)度圖和距離圖。在2005年后，已有條紋管激光雷達(dá)用于軍事裝備，如美軍MH-60S直升機(jī)就裝載了以條紋管激光雷達(dá)為探測(cè)器的AN/AES-1機(jī)載激光水雷探測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用條紋管成像測(cè)距傳感器對(duì)水面及靠近水面的水雷和其他目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、分類(lèi)和定位[12]。圖1-3裝載條紋管激光雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)的MH-60S直升機(jī)[12]1.2.2條紋管激光雷達(dá)國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展國(guó)內(nèi)的條紋管激光雷達(dá)技術(shù)起步較晚，2004年，趙寶升和陳敏[13]針對(duì)國(guó)內(nèi)的技術(shù)空白，對(duì)單狹縫掃描條紋管激光雷達(dá)系統(tǒng)的成像原理進(jìn)行了介紹。2005年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)王騏教授課題組對(duì)條紋管激光雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)展開(kāi)了深入研究。2007年，王騏和劉金波等[14]詳細(xì)分析了條紋管激光成像器的系統(tǒng)組成和工

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]條紋管激光雷達(dá)回波噪聲特性研究[J]. 董志偉,張瑞環(huán),張偉斌,陳默然,李旭東,樊榮偉,閆仁鵬,陳德應(yīng),于欣,王正國(guó).  光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(09)
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博士論文
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[2]隨機(jī)森林及其在遙感影像處理中應(yīng)用研究[D]. 雷震.上海交通大學(xué) 2012

碩士論文
[1]波形采樣激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的均勻化處理研究[D]. 孫立羽.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]條紋原理激光雷達(dá)回波信號(hào)提取技術(shù)研究[D]. 張瑞環(huán).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]隨機(jī)森林的特征選擇和模型優(yōu)化算法研究[D]. 雍凱.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008



本文編號(hào)：2914215