一种三维激光扫描仪数据滤波方法

摘要

一种三维激光扫描仪数据滤波方法，通过实际激光信号与理想激光信号作差获取噪声信号，并对噪声信号进行分类和特征提取，利用提取的噪声特征设计一个噪声滤波器，并利用预设的阈值确定所设计的噪声滤波器是否合理，改变激光信号的强度产生一系列噪声滤波器，最后从一系列噪声滤波器中选取最优的噪声滤波器作为最终的滤波器进行数据滤波，本发明中的方法实现了三维激光扫描仪在数据高速采集过程中，对影响精度的电子类等噪声的滤除，提高了三维激光扫描仪的测距精度，且可以实现数据的实时滤波，最大程度上满足了三维激光扫描仪数据滤波的需求。

主权项

一种三维激光扫描仪数据滤波方法，其特征在于步骤如下：(1)利用三维激光扫描仪的信号源产生一个恒定的激光信号，该激光信号通过光电探测器转化为电信号，并经过放大和整形后，采用高频设备转换为数字信号，计算出距离信息进行保存；(2)模拟出一个理想数字信号作为预设信号，利用该预设信号计算预设距离信息，并将预设距离信息与步骤(1)保存的距离信息进行作差运算，获得距离信息差值；(3)利用步骤(2)中的距离信息差值和数据频率采用均值聚类计算出电路噪声的特征信息，所述电路噪声的特征信息包括噪声频率和噪声强度；(4)根据步骤(3)中的电路噪声特征信息，设计一个噪声滤波器；(5)利用步骤(4)设计的噪声滤波器对步骤(1)中的数字信号进行滤波后计算距离信息，并与步骤(2)中的预设距离信息作差；若差值大于预设的阈值，则返回步骤(3)，重新计算特征信息；否则，进入步骤(6)；(6)保持步骤(1)中信号源频率不变，改变激光信号的强度，重复步骤(1)～步骤(5)；(7)重复步骤(1)～步骤(6)N次，选择滤波后数学信号计算得到的距离信息与预设距离信息之间差值最小时对应的噪声滤波器为最终的噪声滤波器，利用该噪声滤波器对三维激光扫描仪数据进行滤波。