一种基于制造技术

本发明专利技术公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于BiGRU的激光雷达饱和信号复原方法


[0001]本专利技术属于激光雷达回波信号处理领域，具体为一种基于
BiGRU
的激光雷达饱和信号复原方法
。

技术介绍

[0002]在激光雷达系统中，通过对回波信号进行处理，不但可以计算出激光雷达与目标的距离，还可以获取目标的反射强度信息
。
在诸如激光测绘
、
无人驾驶等应用场合，激光雷达需要满足从几米到几百米的探测范围，造成激光雷达的回波幅度产生几个数量级的变化，而激光雷达系统无法同时兼顾近距离和远距离的回波幅度范围，从而在近距离处产生回波饱和现象
。
饱和回波的产生，不仅降低了测距精度，也影响激光回波强度的获取
。
[0003]为了处理饱和回波，目前大多数的研究都是对激光雷达接收机子系统进行改进，实现方式复杂，成本高，同时也丢失了强度信息
。
从信号处理的角度，利用算法对饱和信号进行复原，方法相对简单，且鲁棒性好，不但可以改善测距精度，还能得到回波强度等信息
。
将饱和波形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
BiGRU
的激光雷达饱和信号复原方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，改变目标参数，利用脉冲激光雷达系统收集不同饱和程度的饱和回波信号，对饱和回波信号进行比例缩放
、
数值放大和高斯滤波得到对应的理想回波信号；步骤2，从步骤1中产生的饱和回波信号和理想回波信号中截取指定宽度的回波信号波形分别作为数据集中的样本和标签，构成数据集，并划分训练集和测试集；步骤3，构建
BiGRU
模型，利用步骤2所得训练集和测试集对网络模型进行训练
、
测试和优化，保存测试集上损失函数及指标函数达到预设要求的网络模型；步骤4，对于实际采集的饱和回波信号，采取步骤2中方法，截取指定宽度的饱和回波信号输入至步骤3得到的
BiGRU
模型中，获得恢复的回波信号，使得由于回波饱和丢失的波形信息得到恢复
。2.
根据权利要求1所述一种基于
BiGRU
的激光雷达饱和信号复原方法，其特征在于，步骤1包括如下步骤：步骤1‑1，控制目标距离
、
目标反射率等，使激光回波饱和，采集饱和回波信号；步骤1‑2，完成饱和回波信号的采集后，在激光雷达接收机的光学系统前加上透光率为
α
的衰减片，将回波信号幅度比例缩放为饱和回波信号的
α
倍，并避免衰减后的信号饱和，采集衰减后的回波信号；步骤1‑3，将衰减信号的幅度在数值上放大
1/
α
倍并进行高斯滤波后即可视为饱和回波信号对应的正常回波信号；步骤1‑4，通过改变目标距离
、
反射率
、
透光率等，采集大量的不同饱和程度的饱和回波信号及其对应的理想回波信号
。3.
根据权利要求1所述一种基于
BiGRU
的激光雷达饱和信号复原方法，其特征在于，步骤2包括如下步骤：步骤2‑1，设置阈值为
V
th
，其中0＜
V
th
＜
V
max
/4
，
V
max
为波形的饱和上限，利用恒阈值法检测出饱和回波信号的前沿阈值时刻，记为
t1，则从
t1‑
τ1开始，向后截取长度为
t
w

【专利技术属性】
技术研发人员：来建成，王启明，吴志祥，刘昱宏，严伟，赵艳，纪运景，王春勇，李振华，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：