一种基于经验特征函数估计的单光子测距方法技术

本发明专利技术提供一种基于经验特征函数估计的单光子测距方法，包括如下步骤：步骤S1，确定单光子激光雷达探测周期T，建立光子时刻矩阵X；步骤S2，通过单光子激光雷达探测周期T，计算脉冲响应函数h；步骤S3，计算经验特征函数φ<subgt;n</subgt;；步骤S4，对探测场景中的单个像素中的光子计数时间分布进行建模，利用ECF估计解算模型，估计初始时刻t0；步骤S5，通过MLE迭代更新估计目标时间，获得MLE估计的最佳时刻t<subgt;f</subgt;；步骤S6，根据步骤S5估计的t<subgt;f</subgt;计算单光子探测的目标距离。本发明专利技术的基于经验特征函数估计的单光子测距方法，提供一种既可以提高测距精度，又能够提高计算效率的单光子测距方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于单光子测距，具体涉及一种基于经验特征函数估计的单光子测距方法。

技术介绍

1、探测技术是现代科学技术的核心之一，有着极为广泛的应用。随着科学技术的发展，空间远距离目标高精度信息获取逐渐成为研究热点。单光子探测技术通过探测微弱的回波信号并充分利用其中所包含的信息可以将探测灵敏度提升至量子级别，是目前激光雷达领域中最前沿的研究领域之一。

2、在传统的单光子测距技术中，基于盖革模式雪崩光电二极管(gm-apd)的光子计数器是最常用的探测器件，可以对由目标反射的光子量级的信号进行探测。基于时间相关单光子计数(tcspc)技术是光子计数技术的一种特殊形式，基于tcspc的光子计数激光雷达具有探测灵敏度高、时间分辨率高、捕获时间短与光子利用率高等特点，它是通过对回波信号进行时间累积恢复出时间信号的离散波形，获取目标距离与反射率信息。

3、对于空间远距离单点测距，目前的测距算法普遍采用峰值法，但其存在一定的局限性，当tcspc直方图存在异常峰时可能会选中异常峰而错过目标位置；均值法是通过求取整个tcspc直方图所有数据的均值来计算目本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于经验特征函数估计的单光子测距方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于经验特征函数估计的单光子测距方法，其特征在于：所述步骤S1中，读取单光子激光雷达探测到的TCSPC直方图数据，确定每个时间间隔内包含的光子计数信息，其中光子时刻矩阵X为根据TCSPC直方图数据中统计的出现光子时对应时刻的光子数量，及其对应次数的时刻所形成的矩阵。

3.如权利要求1所述的基于经验特征函数估计的单光子测距方法，其特征在于：所述步骤S2中，σ为脉冲响应函数的标准差，计算系统的单位脉冲响应函数根据为：

4.如权利要求1所述的基于经验特征函数估计的...

【技术特征摘要】

1.一种基于经验特征函数估计的单光子测距方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于经验特征函数估计的单光子测距方法，其特征在于：所述步骤s1中，读取单光子激光雷达探测到的tcspc直方图数据，确定每个时间间隔内包含的光子计数信息，其中光子时刻矩阵x为根据tcspc直方图数据中统计的出现光子时对应时刻的光子数量，及其对应次数的时刻所形成的矩阵。

3.如权利要求1所述的基于经验特征函数估计的单光子测距方法，其特征在于：所述步骤s2中，σ为脉冲响应函数的标准差，计算系统的单位脉冲响应函数根据为：

4.如权利要求1所述的基于经验特征函数估计的单光子测距方法，其特征在于：所述步骤s3中，经验特征函数的计算公式为：

5.如权利要求1所述的基于经验特征函数估计的单光子测距方法，其特征在于：所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐卫明，秦浩钊，许学森，舒嵘，闻道远天，沈智慧，刘子怡，
申请(专利权)人：国科大杭州高等研究院，
类型：发明
国别省市：