[发明专利]一种基于梯度域修正的激光雷达引导滤波去噪方法

权利要求书

1.一种基于梯度域修正的激光雷达引导滤波去噪方法，其特征在于，包括以下步骤：

输入目标波形G、引导波形I，判断是否存在尖锐起伏，调整参数α；

计算目标波形G和引导波形I的协方差，再分别计算目标波形G和引导波形I的方差，逐像素点相乘；

根据归一化的G、I波形协方差，动态调整滤波器窗宽；

对设定窗宽内所有包含像素点p′的线性系数求平均值，得到平均线性系数

考虑上述尖锐起伏判断参数α、基于梯度域的窗宽修正，得到改进后的引导滤波函数，对输入波形进行滤波处理，输出滤波后的波形。

2.根据权利要求1所述的基于梯度域修正的激光雷达引导滤波去噪方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、输入目标波形G，引导波形I，Z与I在以像素k为中心的窗口中存在局部线性关系，则输出波形为：

Z(p)＝a_pG(p)+b_p (1)

其中，a_p、b_p为线性系数；去噪后目标波形为：

Z(p)＝G(p)-n(p) (2)

其中，n(p)为噪声；联立(1)、(2)得到代价函数：

其中，p代表输入波形像素点a_p′、b_p′分别为对应窗宽的线性系数Ω_δ(p′)，ψ_n为敏感度参数；

步骤二、令代价函数E最小，得到：

b_p′＝μ_X，δ(p′)-aμ_G，δ(p′)

其中，α为尖锐阈值判断系数，当需要保留输入波形中存在的尖锐边缘时，α＝1；当输入波形中均为平缓高斯分量时，α＝0；

ε＝(0.001×(max(G(p))-min(G(p)))²)²

χ(p′)＝σ_G，1(p′)σ_G，δ(p′)

步骤三、将引导波形与输入波形的协方差归一化至[0.75，1.25]，得到var_G，I(p)，基于梯度域动态变化窗宽；

δ(p)＝var_G，I(p)×δ₀

其中，初始窗宽δ₀与系统采样率和噪声水平有如下关系：

其中，为波形噪声水平参数；

步骤四、去设定窗宽内所有包含像素点p′的线性系数平均值；

步骤五、得到最终输出结果波形。