[发明专利]用于多层质心计算的系统和方法

权利要求书

1.一种用于计算激光探测与测量系统中的返回信号的质心的装置，包括：

阈值定义电路，可操作来确定波形的噪声排除阈值和阻尼阈值，其中噪声排除阈值小于阻尼阈值，并且波形包括均被表示为信号强度或相对信号强度的多个质量标量，所述多个质量标量中的每个质量标量具有一定的值以及对应位置向量；

权重计算电路，可操作以确定波形的质量标量的权重，其中在噪声排除阈值和阻尼阈值之间的阻尼区域中的质量标量的权重基于噪声排除阈值、阻尼阈值和在阻尼区域中的质量标量的值，其中由权重计算电路针对阻尼区域中的每个质量标量确定的相应权重大于零并且小于相应的质量标量的值并且取决于（i）相应的质量标量的值和噪声排除阈值之间的差以及（ii）阻尼阈值和噪声排除阈值之间的差；以及

质心计算电路，可操作来基于质量标量的所确定权重及其对应位置向量来确定波形的质心。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，

波形的质心包括第i位置向量与第i质量标量的所确定权重的乘积之和除以质量标量的所确定权重之和。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，

如果第i质量标量小于阻尼阈值但是大于噪声排除阈值，则第i质量标量的所确定权重等于第i质量标量与噪声排除阈值之间的差除以阻尼阈值与噪声排除阈值之间的差。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，

如果第i质量标量大于阻尼阈值，则第i质量标量的所确定权重等于第i质量标量的值。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，

如果第i质量标量小于噪声排除阈值，则第i质量标量的所确定权重等于零。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，

在阻尼阈值以上的全区域包括具有大于阻尼阈值的值的质量标量，并且

在噪声排除阈值以下的噪声排除区域包括具有小于噪声排除阈值的值的质量标量。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，

位于全区域中的波形的质量标量比位于阻尼区域中的波形的质量标量具有更大的S/N比。

8.根据权利要求6所述的装置，其中，

位于阻尼区域中的波形的质量标量比位于噪声排除区域中的波形的质量标量具有更大的S/N比。

9.一种用于计算激光探测与测量系统中的返回信号的质心的方法，包括：

在质心装置处，确定阻尼阈值和噪声排除阈值以定义包括噪声排除区域、阻尼区域和全区域的波形的三层动态范围，其中噪声排除阈值小于阻尼阈值，并且波形包括均被表示为信号强度或相对信号强度的多个质量标量，其中每个质量标量具有相应的值和位置向量；

在质心装置处，确定波形的每个质量标量的权重，其中在噪声排除阈值和阻尼阈值之间的阻尼区域中的质量标量的权重基于噪声排除阈值、阻尼阈值和在阻尼区域中的质量标量的值，其中由质心装置针对阻尼区域中的每个质量标量确定的相应权重大于零并且小于相应的质量标量的值并且取决于（i）相应的质量标量的值和噪声排除阈值之间的差以及（ii）阻尼阈值和噪声排除阈值之间的差；以及

在质心装置处，基于质量标量的所确定权重及其对应位置向量来确定波形的质心。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，

波形的质心包括第i位置向量与第i质量标量的所确定权重的乘积之和除以质量标量的所确定权重之和。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，

如果第i质量标量小于阻尼阈值但是大于噪声排除阈值，则第i质量标量的所确定权重等于第i质量标量与噪声排除阈值之间的差除以阻尼阈值与噪声排除阈值之间的差。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，

如果第i质量标量大于阻尼阈值，则第i质量标量的所确定权重等于第i质量标量。