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    摘要激光雷达系统可以通过多种工作方式来实现绘制目标的三文形态，是种主动探测系统。相对于微波波段的雷达技术，具有高距离分辨率、高角度分辨率和小发散角等优点，已被广泛应用于军事和民用等各种领域。（TCSPC）时间相关单光子计数技术是在单光子的计数技术上来发展起来的，是一种离散随机信号的采样的技术，通过大量统计随机信息，来分析特征。TCSPC技术是一种离散的新型采样技术，且具有光子技术的能力和相当高的时间分辨率。基于TCSPC技术的激光雷达系统，又在脉冲式的激光测距原理上，来引入了时间相关的概念，不仅降低了对激光强度的要求，还提高了有效测量的范围，提高了测距精度。本论文参考了最近几年来国内外的相关文献，通过建立可靠合理的探测模型，利用可靠数据模型进行处理分析，达到高精度的距离提取。25238
    关键词  激光雷达  时间相关单光子计数技术  光子计数  去噪算法
    毕业论文设计说明书外文摘要
    Title    Study on photon counting 3D imaging laser radar  range image denoising algorithm                       
    Abstract
    LiDAR works through a variety of work modes that is an active 3D imaging system. Compared to the microwave radar, LiDAR has many merits, for example higher angular resolution, smaller pergence angle and other advantages, and has been widely used in various fields, such as civil and military fields. (TCSPC) Time-correlated single photon counting technique develops on Single photon counting technique, and it is a discrete random signal sampling techniques, the features can be extracted by analyzing the statistical information, analysis features. TCSPC is a new discrete sampling techniques, and has the ability of photon counts, and a very high time resolution. TCSPC LiDAR based on the pulsed laser ranging, both reduces the laser intensity and increase the measure range and the ranging accuracy. With the recent relevant information, a reasonable reliable detection model is established; then the practical experiment was done to extract the accurate distance.
    Keywords  LiDAR  TCSPC  photon-counting  Denoising-algorithm
    目   录
    1  绪论 1
    1.1  研究背景与选题意义 1
    1.1.1  激光雷达的应用 1
    1.1.2  时间相关单光子计数型激光雷达 1
    1.2  时间相关单光子计数型激光雷达系统原理 1
    1.3  本论文的主要研究重点 2
    1.4  本论文的组织结构 2
    2  激光雷达系统及关键器件特性分析 5
    2.1  激光雷达的工作原理   5
    2.1.1  相位式激光雷达 5
    2.1.2  脉冲式激光雷达 6
    2.2  激光雷达扫描系统 6
        2.2.1  振镜扫描 7
        2.2.2  传镜扫描 7
    2.3  光电探测器 8
    2.3.1  雪崩光电二极管 8
    2.3.2  光电倍增管 10
    2.4  时间相关单光子计数型激光雷达系统 11
        2.4.1  时间相关单光子计数型激光雷达 11
     3  提取目标距离算法研究 13
    3.1  信号分析 13
    3.1.1  介绍方法 13
    3.1.2  马尔可夫蒙特卡罗方法 15
    3.2  实验及分析 16
    3.3结论 19
     4  基于光子计数的三文成像算法研究 21
    4.1  基于最大似然估计算法的成像方法 21
        4.1.1  概率模型分析 21
        4.1.2  实验结果分析 24
    4.2  空间滤波 29
        4.2.1  顺序均值统计（rank-order mean, ROM） 29
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