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申请/专利权人：自然资源部第二海洋研究所

摘要：本发明提出一种浅海水下激光雷达数据去噪方法及系统、存储介质，该方法针对目标浅海区域，收集ICESat‑2激光雷达数据，获取浅海水下地形光子，主要包括:1骨架抽取，采用基于滑动窗的支持向量机回归拟合方法，一方面避免因对水下光子整体拟合导致拟合后曲线过度平滑与实际地形不符的问题，另一方面避免因完全分段导致各分段拟合曲线无法首尾平滑连接的问题；2）自适应椭圆快速搜索，通过使用二维kdimensional（KD）树计算自适应变椭圆参数，并采用变换矩阵的方法，将计算椭圆距离转换为计算圆距离，实现快速搜索任意骨架光子p椭圆邻域内的所有光子。该方法相比于传统的基于密度聚类算法能够提升ICESat‑2光子数据的去噪精度并降低算法的时间复杂度。

主权项：1.一种浅海水下激光雷达数据去噪方法，其特征在于，该方法基于骨架抽取和自适应椭圆快速搜索实现，包括如下：根据目标区域筛选出ICESat-2激光雷达数据，针对ICESat-2激光雷达数据，基于高斯拟合和中值滤波，提取水下光子；针对提取的水下光子使用基于滑动窗的支持向量机回归拟合方法进行骨架抽取，得到骨架光子以减少待处理噪声光子数量；对所抽取的骨架光子进行自适应椭圆快速搜索，以最大限度提取水下信号光子，其中，先对骨架光子计算自适应椭圆参数，具体包括：首先基于2维KD树计算自适应椭圆参数，二维KD树即仅包含x轴和y轴两个空间维度的KD树，将所有水下光子的x坐标值和y坐标值作为KD树输入参数，构建出二维KD树；对于骨架光子中的每个光子，利用KD树快速搜索出距离光子10m内的邻域光子集，中光子数即光子的密度，记为，将骨架光子中所有光子密度的最大值记为，光子密度最小值记为，骨架光子中每个光子对应的自适应变椭圆长半轴、短半轴计算公式如下： ， 为椭圆曲率控制系数，对于骨架光子中每个光子，对中的光子使用最小二乘法获得拟合线的斜率，轴正半轴与椭圆长轴之间的夹角表示为，有： ，再采用基于变换矩阵的自适应变椭圆邻域快速搜索方法对骨架光子进行处理，以提取水下信号光子，具体包括：骨架光子对应的椭圆邻域变换矩阵为： ，以骨架光子为坐标原点，对内的光子重新建立坐标轴，则内光子在新坐标轴上的坐标矩阵为，将矩阵点乘变换矩阵，得到新的光子坐标矩阵，，中所有与坐标原点距离小于1m的光子即为骨架光子对应的椭圆邻域光子。

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