基于实孔径 94 GHz 雷达粗分辨率数据立方体的三维地形测绘与滤波
信号处理
2023-10-13 v1
摘要
对环境地形的准确高分辨率三维测绘在一系列学科中至关重要。本研究提出一种称为 PCFilt-94 算法的新技术，用于从粗分辨率毫米波雷达数据立方体提取三维点云并量化其相关不确定性。为降低散斑，开发了非相干平均各 AVTIS2 距离剖面邻近波形的技术，发现其使远距点云不确定性降低 13%、近距降低 20%。此外，实现了基于 Voronoi 的点云离群点去除算法，迭代去除点云离群点直至过程收敛到去除 0 个点。综上，新处理流程生成稳定点云，即：1) 即便预处理中使用不同点云提取与滤波参数值也可复现；2) 对通过点云处理工作流的过度滤波较不敏感。使用确定出的地理参考最优地面控制点（Ground Control Points, GCPs）数——近距（<1.5 km）为 3、远距（>3 km）为 5——点云不确定性估计在近距 1.5 km 处约 1.5 m、3 km 处约 3 m，且服从洛伦兹分布。这些不确定性小于其他用于地形测绘的近距雷达系统所报道者。本研究结果应作为未来毫米波雷达系统用于三维地形测绘应用的基准。
引用
@article{arxiv.2310.08120,
title = {3D terrain mapping and filtering from coarse resolution data cubes extracted from real-aperture 94 GHz radar},
author = {William D. Harcourt and David G. Macfarlane and Duncan A. Robertson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.08120},
year = {2023}
}
备注
19 pages, 22 figures, submitted to IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing