[发明专利]一种基于固态面阵激光雷达的草地高度测量方法

摘要

本发明公开了一种基于固态面阵激光雷达的草地高度测量方法，可以高精度全面地提取被测草地的相对距离信息和灰度图像，进而提取草地的高度分布，因此使用该测量方法可以实现全面、有效的、高精度的草地高度测量和分布情况获取。

主权项

1.一种基于固态面阵激光雷达的草地高度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、固态面阵激光雷达发出850nm的调制光信号，并照射待测草地区域；步骤2、接收草地的回波信号，固态面阵激光雷达的集成CMOS光电处理芯片的每个像素点按照4个不同相位窗依次接收回波信号，得到4组不同相位的积分电荷Q1、Q2、Q3和Q4；其中，Q1、Q2、Q3和Q4分别为相位窗相对于反射的调制光信号的移动相位为0度、180度、90度以及动270度时的积分电荷；步骤3、计算光信号在集成CMOS光电处理芯片的每个像素点与草地之间往返的相位差其中∑Q₁、∑Q₂、∑Q₃和∑Q₄分别为积分电荷的多次累积结果；然后根据每个像素点对应的相位差计算出往返时间t，再根据光速c计算集成CMOS光电处理芯片的每个像素点与草地之间的距离，由此得到固态面阵激光雷达与草地之间的距离图像；步骤4、所述集成CMOS光电处理芯片根据草地所反射的光能量输出灰度图像；步骤5、根据步骤3得到的距离图像中查找草地区域中各个像素点对应的距离，将各个像素点对应的距离乘以得到d_i′，其中夹角表示激光雷达中心像素位置与各像素点位置的夹角；在d_i′中寻找最大值d_max；根据所述灰度图像识别草地中有草区域和无草区域，将无草区域中各像素点的距离信息置为d_max；再根据d_i′和d_max得到真实的草地高度d_max‑d_i′；根据草地高度绘制被测草地的高度分布直方图。