小波分析在激光测距传感器中的应用.pdf

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1、2015年第34卷第6期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)151JDOI：10．13873／J．1000-9787(2015)06--015l_o2应用技术(I、世小波分析在激光测距传感器中的应用薛缠明，李丽宏(太原理工大学信息工程学院。山西太原030024)摘要：激光宽高检测系统利用激光测距原理对行驶车辆的宽高进行检测，而所测信号掺杂有较大的车辆边缘光噪声，降低了系统的测量准确性。鉴于小波分析的时频局部特性，将小波分析法应用到消除高频光噪声干扰的应

2、用中，提高激光车辆宽高检测系统的准确性，并通过Matlab中小波分析工具仿真和实际验证，证明可以消除光噪声对系统的影响和达到提高测量准确度的目的。关键词：激光传感器；小波分析；光噪声；Mat1rdb中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1000-9787(2015)06-0151-02ApplicationofwaveletanalysisinlaserrangingsensorXUEChan—ming，HLi—hong(SchoolofInformationEngineering．Taiyuan

3、UniversityofTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：Laserwidth—heightdetectionsystemuseslaserrangingprincipletodetectwidthandheightofmovingvehicle，andthemeasuredsignalismixedlargervehiclesedgeopticalnoise，whichreducemeasurementaccuracyofsystem．Inviewoftim

4、e—frequencylocalpropertiesofwaveletanalysis，waveletanalysismethodisappliedtoapplicationofhigh一~equencyopticalnoiseinterferenceeliminating，toimproveaccuracyofwidth—heightofvehiclelaserdetectionsystem．Andthroughsimulationandverificationofwaveletanalysistool

5、inMatlab，provethateliminateinfluenceoflightanduoiseonthesystemhasreachedthepurposeofimprovingmeasurementaccuracy．Keywords：lasersensor；waveletanalysis；opticalnoise；Matlab0引言设置传感器扫描角度和分度。当有车辆进入检测区域时，目前，国家对车辆超限的治理已有了严格的要求。此激光传感器以50Hz的频率扫描，每个周期可以得出一组前在车辆宽高超限检

6、测中都是靠人工测量完成，不仅影响车辆的宽度和高度值，当汽车完全通过时，通过比较所有数车辆的行驶进度，而且测量效率较低。为了精确快速地检值得出车辆的最宽值和最高值计人数据库。测车辆的宽高和提高道路的畅通性，开发了单传感器激光车辆宽高检测系统。在使用的过程，发现测量信号中掺杂有高频车辆边缘光噪声，导致测量精度明显下降nj。甚至会影响到车辆是“正常”还是“超宽超高”的判断和车辆的正常通行。小波分析具有多分辨率分析的特点，并在时域和频域都具有表征信号局部特性的能力。针对上述出现的问题，本文提出以小波分析法为基础图

7、1激光车辆宽高检测系统图利用边缘光噪声的特性准确定位出光噪声的精确范围，进Fig1Laserwidth—heightdetectionsystemofvehide一步有效地去除它对车辆准确性测量的影响。2小波分析法1激光车辆宽高检测系统目前在系统信号检测中小波分析方法凭借它在时域和激光车辆宽高检测系统如图1所示，激光传感器发射频域同时具有良好的空间局部化性质，已经成为信号检测激光遇到被测物体后发生反射，传感器接收到反射光，经过的重要工具。在实际的信号中，噪声通常表现为高频信号，计算得出被测物体位置的极坐标

8、j。该激光车辆宽高检而有用信号通常表现为低频或者平稳信号。基于上述测系统是把激光传感器安装在龙门架中间，经过实验合理噪声信号的特性，可以利用小波变换通过伸缩平移运算对收稿日期：2014—10—19152传感器与微系统第34卷信号逐步进行多尺度细化，在高频处利用时间细分和可以性，选择利用Daubechies小波进行三级分解。聚焦在任意高频细节的优点，对原始信号进行小波分析和2．2光噪声的定位噪声信号的定位。在利用小波分析对原始信