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（1）．单点测距
主要研究对比几种传统数据处理算法，分析其在存在背景噪声环境条件下，估计目标距离精度的差异，包括：均值法、峰值判别法、中心均值判别法和改进算法：基于马氏链的蒙特卡罗算法和模拟回火蒙特卡罗算法。
（2）．面阵成像
主要研究利用目标连续性，即相邻像素点间具有的空间相关性的去噪算法，获取目标的清晰无噪三文反射率图像和距离图像。
1.4 本论文的组织结构
本论文的主要结构如下：
第一章介绍论文的研究背景、研究意义、国内外相关领域最新发展和本论文主要工作的基本介绍。
第二章主要研究了时间相关单光子计数型激光雷达的关键器件。
第三章主要研究了单点去噪，对比几种传统数据处理算法，从噪声数据中提取目标信息精度。
第四章主要研究了面阵去噪，基于目标连续性和相邻像素点间具有的空间相关性的去噪算法，获取清晰无噪三文反射率和距离图像。
2 激光雷达系统及关键器件特性分析
在本章中，会对激光雷达做一个简要的概括性介绍，并重点介绍几种工作方式不同的激光雷达。激光雷达系统在平日生活中见到的更多是激光测距系统，可以看作是激光测距系统面阵组合。
2.1 激光雷达的工作原理
相比其它类型光源，激光发散角更小、相干性更好、波段更窄，使得光电信号信噪比更高、系统更为简单和可靠，从而测得更准确、更远、更可靠。激光雷达可以用来获得目标的运动状态特征参数，是对目标进行探测的，用电磁波为信息载体的电子设备。
但因为激光光束较窄，而且激光雷达作用的范围又很有限，不太适合大范围大面积地目标搜索。一般的做法是：用其它设备，先限定目标存在地的大致范围，再用激光雷达，进一步跟踪精密测量。再有就是激光传输受大气的干扰的影响较大[16]，约束激光雷达的使用，如衰减非常严重的水下探测光束，只能使用在蓝绿波段有效的激光器作为所需的主动照射光源[17]。一般来说，按工作方式激光雷达主要可以分为两个大类： 脉冲式激光雷达[18]和相位式激光雷达[19]。
2.1.1 相位式激光雷达
这类一般应用在精密三文成像系统中的，系统精度高的相位式激光雷达，其距离值是通过激光往返于目标和系统间产生的相位差的测量得到的
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