基于小波变换的激光测距奇异值处理

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1、农业网络信息·信息技术·2015年第6期AGRICULTURENETWORKINFORMATION基于小波变换的激光测距奇异值处理李瑞霞，周晋阳（长治医学院生物医学工程系，山西长治046000）摘要：随着科学技术的不断发展，人们对测量技术的要求越来越高，激光传感器利用被测物体反射激光，经信号处理器后将光信号转换为电信号，从而准确测得物体的实际距离。但是由于激光自身反射的不足，导致接受到的数据不可避免地存在奇异值。本文提出利用小波变换的原理，将其应用于激光测距中处理测量信号中的奇异数据，并通过仿真验证了这种方法

2、的可行性。关键词：信号处理；激光测距；小波变换，奇异值中图分类号：TP315文献标识码：A文章编码：1672－6251（2015）06－0033－03SingularValueProcessinginLaserRangingBasedonWaveletTransformLIRuixia,ZHOUJinyang(DepartmentofBiomedicineEngineering,ChangzhiMedicalCollege,ShanxiChangzhi046000)Abstract:Withthedevelo

3、pmentofscienceandtechnology,peopleputforwardmoreandmoredemandsonthemeasuringtechnology.Throughreflectinglaserbyobjectandconvertinglightsignaltoelectricalsignalbysignalprocessor,lasersensortherebymeasuredtheactualdistanceofobjectaccurately.Butthereceiveddata

4、existedsingularvalueinevitablybecauseofthelaserreflection’sshortcomings.Inthispaper,theprincipleofwavelettransformwasappliedtothetreatmentofsingularvalueinlaserranging,andthefeasibilityofthismethodwasverifiedbysimulation.Keywords:signalprocessing;laserrangi

5、ng;avelettransform;ssingularvalue激光传感器是一种非接触式测量的工具，具有单再测量电路将反射信号经过滤波、计算后得到输出[1]色性好、相干性好、方向性好等特点。它不仅可以测结果。[2]量长度、距离、振动、速度等，也可用于探伤和大气由于激光传感器测量原理的限制，虽然内部设有污染物的监测等。但由于其自身测量原理的限制，致硬件消隐窗口、脉冲滤波器或干扰抑制滤波器，但是使在测量结果中掺杂噪声和奇异数据。近年来小波变仍不可避免测量结果存在误差，经实验分析，造成影[5]换算法在理论和应用中

6、都取得了显著成绩，小波变换响测量结果精度的因素主要有：①根据文献可知，是一种信号时域-频域分析方法，具有多分辨率的特物体表面的颜色能够吸收光能量，使其反射率降低，点，既能对高频段作细致观察，也能在低频段作概貌颜色越深，其反射率越低。白色物体反射率最高，黑[3]观察，能够从混有强噪声的信号中提取原始信号。本色物体反射率最低，造成不同颜色的物体测量结果存文将小波变换应用在激光测距信号处理方面，可以提在误差。②激光照射到物体后发生漫反射，大部分表高信号精度和准确度。面的反射激光束散射在各个方向。因此，不同表面造1激

7、光测距原理成激光反射能量略有不同，而且粗糙的表面由于阴影激光测距是利用激光技术对某些物理量进行测量的原因，会存在部分能量被损耗。导致接受激光在某的传感器。它工作时，先由激光器对准目标发射脉点或某个角度存在“盲点”。③入射角度决定反射角[4]冲，经目标反射后部分散射光返回到激光检测器，度，若激光束垂直入射到物体表面时，激光能量则能基金项目：2012年山西省高等学校科技研究开发项目（编号：20121135）。作者简介：李瑞霞（1979-），女，硕士，讲师，研究方向：生物医学工程。通信作者：周晋阳，男，教授，研究方

8、向：生物医学工程。收稿日期：2015-05-09—33—《农业网络信息》2015年第6期信息技术够被完全反射，当入射角与物体表面成一角度时，激?W(a,b)


则称点(a0,b0)是局部极值点，且在光束的能量会损失，并且扫描范围也会减小。-b2小波变换算法b=b0处有过零点。如果对b0的某一领域内的任意点[9]定义一个基本函数ψ(t)，作下列变换（其中a,b为b，有：W(a,b)-W(a,b)常数