Método de diferencia de cuadro adyacente con umbral dinámico en el flash submarino de imágenes LiDAR
Autores: Yang, Gang; Tian, Zhaoshuo; Bi, Zongjie; Cui, Zihao; Liu, Qingcao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Método de diferencia de cuadro adyacente con umbral dinámico en el flash submarino de imágenes LiDAR
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Bajo el agua
LiDAR
Proceso de imagen
Información de distancia
Distribución de intensidad
ICCD
Umbral dinámico
Método DTAFD
Imagen con flash de compuerta de rango
Objetivos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Durante el proceso de imagen LiDAR submarina, las imágenes logradas por el método convencional de diferencia de marco adyacente constante de umbral (AFD) normalmente pierden la información de distancia de los objetivos. Esto se debe principalmente a la distribución gaussiana del campo de intensidad de la luz láser, lo que conduce a una distribución de intensidad desigual en el marco del objetivo adquirido por dispositivos de carga acoplada de intensidad (ICCD). Para superar este problema, en este artículo se propuso el novedoso método de diferencia de marco adyacente de umbral dinámico (DTAFD). El método DTAFD modifica el umbral de intensidad siguiendo las intensidades de píxeles en las diferentes partes de la imagen de intensidad de un solo marco adquirida por ICCD. Después de la demostración teórica detallada del método DTAFD, con el propósito de verificar su viabilidad, se empleó el LiDAR de imagen de flash con compuerta de rango auto-desarrollado para construir las imágenes de distancia de los objetivos con forma rectangular y circular a diferentes distancias. La distancia entre el objetivo rectangular y el sistema LiDAR es de 25.7 m, y el objetivo circular está a 70 cm más lejos del objetivo rectangular. La información completa de distancia de estos dos objetivos se obtiene mediante el método DTAFD con una supresión efectiva del ruido y el PSNR se incrementa de dB a dB. Los resultados experimentales indican que el método DTAFD resuelve eficientemente la desventaja del método AFD en la pérdida de información del objetivo causada por la distribución desigual del campo óptico, lo que lo hace más adecuado para escenarios con distribución láser desigual como el entorno de imagen submarina.
Descripción
Durante el proceso de imagen LiDAR submarina, las imágenes logradas por el método convencional de diferencia de marco adyacente constante de umbral (AFD) normalmente pierden la información de distancia de los objetivos. Esto se debe principalmente a la distribución gaussiana del campo de intensidad de la luz láser, lo que conduce a una distribución de intensidad desigual en el marco del objetivo adquirido por dispositivos de carga acoplada de intensidad (ICCD). Para superar este problema, en este artículo se propuso el novedoso método de diferencia de marco adyacente de umbral dinámico (DTAFD). El método DTAFD modifica el umbral de intensidad siguiendo las intensidades de píxeles en las diferentes partes de la imagen de intensidad de un solo marco adquirida por ICCD. Después de la demostración teórica detallada del método DTAFD, con el propósito de verificar su viabilidad, se empleó el LiDAR de imagen de flash con compuerta de rango auto-desarrollado para construir las imágenes de distancia de los objetivos con forma rectangular y circular a diferentes distancias. La distancia entre el objetivo rectangular y el sistema LiDAR es de 25.7 m, y el objetivo circular está a 70 cm más lejos del objetivo rectangular. La información completa de distancia de estos dos objetivos se obtiene mediante el método DTAFD con una supresión efectiva del ruido y el PSNR se incrementa de dB a dB. Los resultados experimentales indican que el método DTAFD resuelve eficientemente la desventaja del método AFD en la pérdida de información del objetivo causada por la distribución desigual del campo óptico, lo que lo hace más adecuado para escenarios con distribución láser desigual como el entorno de imagen submarina.