本书以空间失稳目标在线阵测量系统下运动估计为例，详细讲述了线阵式三维测量下运动估计及三维重建需要解决的技术问题。同时，为保障充足的实验数据，介绍了一般性线阵式三维测量仿真数据集的构建方法，完成了线阵式测量系统搭建并形成应用的闭环。本书共5章，分别为动态目标的三维测量、线阵激光雷达下空间失稳目标的成像建模、基于特征点轨迹的空间失稳目标运动估计、基于三维整体点云序列的空间失稳目标的运动估计、噪声干扰下基于三维整体点云序列的空间失稳目标运动估计。 本书可作为线阵式三维测量下运动估计及成像畸变矫正技术研发人员的操作指南。

第1章 动态目标的三维测量
1.1 基于多目视觉的动态三维测量
1.2 基于结构光的动态三维测量
1.3 基于激光测距的动态三维测量
第2章 线阵激光雷达下空间失稳目标的成像建模
2.1 线阵激光雷达的成像机制
2.2 空间失稳目标的运动规律
2.3 空间失稳目标的成像建模
2.3.1 世界坐标系下运动点云数据获取
2.3.2 雷达坐标系下运动点云数据获取
2.3.3 可视点云数据获取
2.3.4 空间失稳目标线阵成像建模
2.4 参数优化方法
2.4.1 点云特征提取
2.4.2 特征采集完整性评估
2.5 建模实现与参数分析
2.5.1 空间失稳目标成像建模
2.5.2 参数分析
2.6 小结
第3章 基于特征点轨迹的空间失稳目标运动估计
3.1 运动参数表述下空间失稳目标的运动估计
3.1.1 运动参数表述下的运动模型
3.1.2 运动参数表述下的运动估计
3.1.3 运动参数表述下运动估计的实验结果
3.1.4 运动参数表述下线阵成像畸变矫正的实验结果
3.1.5 小结
3.2 球面坐标表述下空间失稳目标的运动估计
3.2.1 球面坐标表述下的运动模型
3.2.2 球面坐标表述下的运动估计
3.2.3 球面坐标表述下运动估计的实验结果
3.2.4 球面坐标表述下线阵成像畸变矫正的实验结果
3.2.5 小结
3.3 传输模型表述下空间失稳目标的运动估计
3.3.1 传输模型表述下空间失稳目标的运动模型
3.3.2 传输模型表述下基于特征点轨迹的运动估计
3.3.3 传输模型表述下运动估计的实验结果
3.3.4 传输模型表述下线阵成像畸变矫正的实验结果
3.3.5 小结
第4章 基于三维整体点云序列的空间失稳目标运动估计
4.1 基于三维整体点云模型的运动模型
4.2 基于三维整体点云模型的运动估计
4.2.1 渐进式运动估计机制
4.2.2 运动物理参数表述下的迭代收敛方案
4.3 基于三维整体点云模型运动估计的实验结果
4.3.1 自适应求解策略
4.3.2 高斯噪声的敏感性分析
4.3.3 运动估计有效性分析
4.4 基于三维整体点云序列的线阵成像畸变矫正的实验结果
4.5 小结
第5章 噪声干扰下基于三维整体点云序列的空间失稳目标运动估计
5.1 激光雷达的噪声特性
5.1.1 自然背景光噪声
5.1.2 暗电流噪声
5.1.3 热噪声
5.1.4 散斑噪声
5.1.5 其他噪声
5.2 高斯混合模型和EM算法
5.3 高斯混合模型下分层次空间失稳目标运动估计
5.3.1 第一层次运动估计
5.3.2 第二层次运动估计
5.4 高斯混合模型下分层次空间失稳目标运动估计的实验结果
5.4.1 初值设定
5.4.2 性能分析
5.5 小结
参考文献