CN117806032A - 一种对点阵目标的激光遍历扫描方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对点阵目标的激光遍历扫描方法，包括以下步骤：S1、点阵目标设定；S2、定义点；S3、扫描限制优化。本发明通过对相邻激光作业点的距离进行调整，能够使热量不会堆积在一起，可以有效避免局部热累积，有效降低激光加工过程中的热形变和变形，有效减少激光治疗过程中对组织的烧伤和疼痛，同时本发明采用激光扫描算法的同时兼顾了作业时间，没有时间浪费。

Description

一种对点阵目标的激光遍历扫描方法

技术领域

本发明涉及工业软件技术领域，具体为一种对点阵目标的激光遍历扫描方法。

背景技术

激光扫描是一种常用的激光控制手段，指的是通过光学和机械调制，对激光光束(尤其是激光焦点)和作用目标之间的相对位置进行控制，确保激光作用于目标点位的一种激光控制方法。激光扫描的常见硬件装置包括机械式激光扫描振镜、MEMS电控激光反射镜，甚至是激光固定而通过电控位移平台对工件进行移动的装置等等。典型的激光振镜原理是通过光束进行两个方向的偏转，再通过场镜(又名F-Theta透镜)聚焦，利用激光焦点实现对二维XY平面的点阵式扫描加工。通过控制两个振镜的偏转角度，可以控制激光焦点在二维平面的指定位置。

常规的激光扫描软件算法，往往是按照X-Y轴的顺序，以设定的分辨率逐行连续打点、逐行扫描，从而覆盖整个目标作业区域。

现有技术中，由于激光扫描的连续性，激光加工的热量会在局部区域逐渐累积，造成目标工件的局部热效应，引发一定的材料变形或热致形变。而对于激光医疗而言，这种扫描方法，则会造成局部组织的发热、痛感甚至烧伤，尤其是对于以点阵为目标的激光加工或激光医疗，有必要重新设定每个点的遍历扫描次序，以减少这种局部热积累。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对点阵目标的激光遍历扫描方法，以解决上述背景技术提出的由于激光扫描的连续性，激光加工的热量会在局部区域逐渐累积，造成目标工件的局部热效应，引发一定的材料变性或热致形变。而对于激光医疗而言，这种扫描方法，则会造成局部组织的发热、痛感甚至烧伤的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种对点阵目标的激光遍历扫描方法，包括以下步骤：

S1、点阵目标设定：设定共有m个点，并放置于XY坐标系中，并设定每个点依次命名为D1、D2、D3、…、Dm，其各自坐标分别设定为(X1，Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)、…、(Xm，Ym)；

S2、定义点：定义一个最近检测距离R，即连续两个脉冲点之间，无法导致热量在局部叠加影响的最小距离，再定义一个热消散时间周期T为激光脉冲在一个特定点作用一次后，热量消散到不影响同一位置下一次激光作业的时间，以此方式，对空间与时间进行限制；

S3、扫描限制优化：在当前激光脉冲作用的消散周期T之内，在以当前激光作用点为圆心，并以R为半径的圆周之内，不得出现下一个激光作用点，由此进行限制，形成点阵扫描遍历法。

优选的，在所述步骤S3中，点阵扫描遍历法具体包括以下步骤：

S31、所有m个点包括三种类别：可用点、禁用点、完结点，初始状态时，所有点均为可用点，禁用点禁用周期为T，周期过了之后自动转换为可用点；

S32、采用随机函数Random(U)，其中U为所有可用的点集，在所有m个可用点中选择一个点Ds为第一个扫描的点，予以激光扫描(脉冲打一次)，将Ds从可用点集中删除，并将其转换为完结点；

S33、以Ds为中心，将半径R以内的圆周之内的可用点(含圆周上)设为禁用点并开始计时(禁用时间周期为T)，在剩余的可用点中利用随机函数选择下一个扫描点Dn，予以激光扫描，将Dn从可用点集中删除，并将其转换为完结点；

S34、以Dn为中心，按照以上方式圈定禁用点、随机选点并扫描、转换为完结点的过程。如果在某一选点时刻仅有禁用点但无可用点，则激光扫描过程开始等待，直至下一个禁用点解禁为可用点。如果有多个可用点同时解禁，则从这些可用点中随机选择其一进行扫描转换，不断重复S32-S34；

S35、对目标点是否丢失进行检测，存在丢失时，对目标点进行补偿，并将补偿点定义为可用点，直至最终不再有禁用点和可用点时，则意味着完成了全部扫描，即完成了所有点的遍历。

优选的，在所述步骤S35中，目标点的丢失检测具体包括以下步骤：

A1、静态背景获取：采用振镜式激光多次扫描运动范围，求取扫描结果的平均值，获取运动场景的静态背景激光数据，由于采用一定方法改变振镜式激光垂直偏转角度时，振镜式激光水平扫描数据会不断发生变化，因此需充分考虑多种垂直偏转角度下的扫描数据，构建静态背景数据库；

A2、背景差分：差分振镜式激光扫描数据和上述构建的静态背景数据库，通过差分结果表征运动目标，当振镜式激光扫描到运动目标时，目标处点集会出现显著变化，设定B＝[β,Q,P,Yδ]表示振镜式激光扫描数据，其中q和p分别表示振镜式激光水平扫描的初始和结束角度，δ表示振镜式激光垂直扫描角度，为提升检测效率，检测运动目标数据集时，需缩小水平扫描范围，此时存在-αqpα，δ，δ角度水平扫描数据点集为 计算该帧数据和对应静态背景模板之间的差值，获取前景数据，该前景数据中包含运动目标点集信息，Q＝[δ，q，p，Q_δ]此时存在：

且q_i＝∫_i-y_i，同时背景差分后含有运动目标区域上扫描点之间距离较为显著，其中，α表示振镜式激光的扫描范围，β表示电机每次移动角度；

A3、检测目标运动点集：振镜式激光在扫描运动目标的过程中会出现背景差分现象，部分区域内会出现单独或连续的点，需处理获取的数据点集，判断数据点集中数据点是否是运动目标扫描点；

A4、丢失检测：在检测到运动目标点时，采用限制相位差检测运动目标丢点，设定运动目标三维坐标系在z轴平面上的坐标点为(x'，y')，运动目标丢点信号主要由运动目标经由(x'，y')垫的运动轨迹构成，希尔伯特变换运动目标丢点，用r(t)表示变换结构，变换公式为：

式中，g表述运动目标丢点集合，r(w)是r(g)共轭对数，w是g的对数，解析运动目标丢点信号，得到公式：

m(g)＝r(g)+jr(w)＝C(g)e^jF(g)；

式中，C(g)表示运动目标丢点信号即时幅值，F(g)表示运动目标丢点信号即时相位，计算公式为：

设定运动目标丢失原始相位为∫₀，此时信号频率为u₀，检测运动目标点的扫描采集频率为u₁，则在运动目标既定的运动周期内出现M个采样点，计算公式为：

设定小于或等于/>和/>之间采样点轨迹相差值，此时说明运动目标采样值出现丢点现象。

A5、丢失补偿：依照运动目标丢点是否具有局部稳定性的性质，将运动目标丢点补偿方法分成两种。

优选的，在所述步骤A1中，振镜式激光水平扫描后获取个数据点，通过垂直扫描可获取y_i个数据点，/>采用振镜式激光水平扫描h次后，可获取数据点集，每组数据点集，求每组数据点集的平均数，得到式中J_δ和∫_i计算公式为：

振镜式激光垂直偏转角度为δ时静态背景数据是J_δ，通过变化δ的数值获取不同垂直偏转角度下静态背景数据，A＝[δ，2α，J_δ]表示构建静态背景数据库的格式，比较静态背景数据和对应的振镜式激光扫描点云数据，依照两者变化幅度确定扫描场景中是否包含运动目标。

优选的，在所述步骤A3中，判断数据点集中数据点是否是运动目标扫描点的具体方法为：

设定D＝{d₁，d₂，d₃，...，d_i}表示连续数据点集，且i在[1,n]的范围内，n表示连续数据点集格式，用极坐标系(e，δ)表示振镜式激光数据，将振镜式激光数据转换到二维坐标系中，得到D＝{(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，...，(x_i，y_i)}，其中：

连续点的实际距离期望值和方差的计算公式为：

通过连续点集实际长度，可获取区域扫描运动目标的实际宽度，当宽度竖直为零时，说明改点不是运动目标上的点，反之则说明改点是运动目标上的点。

优选的，在所述步骤A5中，运动目标丢点是否具有局部稳定性的性质的判断方法为：当运动目标丢点定点是D＝{x¹，x²，...，x^o}结构时，o表示运动目标丢点帧数目，则该运动目标丢点具有稳定性，反之则不具备稳定性。

优选的，在所述步骤A5中，在运动目标丢点具有局部稳定性的性质，运动目标丢点补偿方法为：在运动目标丢点丢失时刻为e+1，X_e表示D中正向不变矩阵，设定运动目标第v列帧点是x^v，此时补偿参数方程为：

X_e+1＝BX_e+b₁；

式中，B表示补偿参数，b₁表示最大补偿误差，补偿运动目标丢点是确定补充参数B竖直，可采用表达上述公式，将其进一步简化，用Y_e+1表示/>T表示/>Y_e表示/>此时公式简化为Y_e+1＝TY_e，采用最小二乘法预测B和b₁，获取：

式中，表示运动目标在各坐标轴上映射矩阵，e+1时刻运动目标丢点补偿值为/>

优选的，在所述步骤A5中，在运动目标丢点不具有局部稳定性的性质时，运动目标丢点补偿方法为：寻找运动目标丢点所有线性相关帧集合，用M表示线性相关帧集合，在非线性帧集合为L时，非线性帧集合和补偿参数的计算公式为：

L＝C-M；

L＝γxⁿ；

式中，γ表示补偿参数，通过最小二乘法预测补偿参数，预测方法和上述参数B的预测方法相同，依照补偿参数可获取运动目标丢点补偿值，将运动目标补偿值填充到运动目标数据集中，获取完整运动轨迹。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过对相邻激光作业点的距离进行调整，能够使热量不会堆积在一起，可以有效避免局部热累积，有效降低激光加工过程中的热形变和变形，有效减少激光治疗过程中对组织的烧伤和疼痛，同时本发明采用激光扫描算法的同时兼顾了作业时间，没有时间浪费。

2、本发明中，通过提取运动场景中静态背景数据，采用背景差分法获取包含运动目标的点集，从中筛选出运动目标点集，采用限制相位差检测运动目标点集中运动目标丢点，计算精度高，后续的丢失点补偿效果好，从而增加激光作业的精准率，使得激光作业更加精准。

附图说明

图1为本发明一种对点阵目标的激光遍历扫描方法的流程图；

图2为本发明一种对点阵目标的激光遍历扫描方法中步骤S1的坐标系内点分布示意图；

图3为本发明一种对点阵目标的激光遍历扫描方法中扫描过程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参照图1-3所示：一种对点阵目标的激光遍历扫描方法，包括以下步骤：

步骤一、点阵目标设定：设定共有m个点，并放置于XY坐标系中，并设定每个点依次命名为D1、D2、D3、…、Dm，其各自坐标分别设定为(X1，Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)、…、(Xm，Ym)；

步骤二、定义点：定义一个最近检测距离R，即连续两个脉冲点之间，无法导致热量在局部叠加影响的最小距离，再定义一个热消散时间周期T为激光脉冲在一个特定点作用一次后，热量消散到不影响同一位置下一次激光作业的时间，以此方式，对空间与时间进行限制；

步骤三、扫描限制优化：在当前激光脉冲作用的消散周期T之内，在以当前激光作用点为圆心，并以R为半径的圆周之内，不得出现下一个激光作用点，由此进行限制，形成点阵扫描遍历法；

其中，点阵扫描遍历法具体包括以下步骤：

Ⅰ、所有m个点包括三种类别：可用点、禁用点、完结点。初始状态时，所有点均为可用点，禁用点禁用周期为T，周期过了之后自动转换为可用点(如图3中，双叉标识完结点、单斜线标识禁用点、不加线圆点为可用点)；

Ⅱ、采用随机函数Random(U)，其中U为所有可用的点集，在所有m个可用点中选择一个点Ds为第一个扫描的点，予以激光扫描(脉冲打一次)，将Ds从可用点集中删除，并将其转换为完结点；

Ⅲ、以Ds为中心，将半径R以内的圆周之内的可用点(含圆周上)设为禁用点并开始计时(禁用时间周期为T)，在剩余的可用点中利用随机函数选择下一个扫描点Dn，予以激光扫描，将Dn从可用点集中删除，并将其转换为完结点；

Ⅳ、以Dn为中心，按照以上方式圈定禁用点、随机选点并扫描、转换为完结点的过程。如果在某一选点时刻仅有禁用点但无可用点，则激光扫描过程开始等待，直至下一个禁用点解禁为可用点。如果有多个可用点同时解禁，则从这些可用点中随机选择其一进行扫描转换，不断重复S32-S34；

Ⅴ、对目标点是否丢失进行检测，存在丢失时，对目标点进行补偿，并将补偿点定义为可用点，直至最终不再有禁用点和可用点时，则意味着完成了全部扫描，即完成了所有点的遍历；

其中，目标点的丢失检测具体包括以下步骤：

①、静态背景获取：采用振镜式激光多次扫描运动范围，求取扫描结果的平均值，获取运动场景的静态背景激光数据，由于采用一定方法改变振镜式激光垂直偏转角度时，振镜式激光水平扫描数据会不断发生变化，因此需充分考虑多种垂直偏转角度下的扫描数据，构建静态背景数据库；

其中，振镜式激光水平扫描后获取个数据点，通过垂直扫描可获取y_i个数据点，/>采用振镜式激光水平扫描h次后，可获取数据点集，每组数据点集，求每组数据点集的平均数，得到式中J_δ和∫_i计算公式为：

振镜式激光垂直偏转角度为δ时静态背景数据是J_δ，通过变化δ的数值获取不同垂直偏转角度下静态背景数据，A＝[δ，2α，J_δ]表示构建静态背景数据库的格式，比较静态背景数据和对应的振镜式激光扫描点云数据，依照两者变化幅度确定扫描场景中是否包含运动目标。

②、背景差分：差分振镜式激光扫描数据和上述构建的静态背景数据库，通过差分结果表征运动目标，当振镜式激光扫描到运动目标时，目标处点集会出现显著变化，设定B＝[β,Q,P,Yδ]表示振镜式激光扫描数据，其中q和p分别表示振镜式激光水平扫描的初始和结束角度，δ表示振镜式激光垂直扫描角度，为提升检测效率，检测运动目标数据集时，需缩小水平扫描范围，此时存在-αqpα，δ，δ角度水平扫描数据点集为 计算该帧数据和对应静态背景模板之间的差值，获取前景数据，该前景数据中包含运动目标点集信息，Q＝[δ，q，p，Q_δ]此时存在：

且q_i＝∫_i-y_i，同时背景差分后含有运动目标区域上扫描点之间距离较为显著，其中，α表示振镜式激光的扫描范围，β表示电机每次移动角度；

③、检测目标运动点集：振镜式激光在扫描运动目标的过程中会出现背景差分现象，部分区域内会出现单独或连续的点，需处理获取的数据点集，判断数据点集中数据点是否是运动目标扫描点；

判断数据点集中数据点是否是运动目标扫描点的具体方法为：

设定D＝{d₁，d₂，d₃，...，d_i}表示连续数据点集，且i在[1,n]的范围内，n表示连续数据点集格式，用极坐标系(e，δ)表示振镜式激光数据，将振镜式激光数据转换到二维坐标系中，得到D＝{(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，...，(x_i，y_i)}，其中：

连续点的实际距离期望值和方差的计算公式为：

通过连续点集实际长度，可获取区域扫描运动目标的实际宽度，当宽度竖直为零时，说明改点不是运动目标上的点，反之则说明改点是运动目标上的点。

④、丢失检测：在检测到运动目标点时，采用限制相位差检测运动目标丢点，设定运动目标三维坐标系在z轴平面上的坐标点为(x'，y')，运动目标丢点信号主要由运动目标经由(x'，y')垫的运动轨迹构成，希尔伯特变换运动目标丢点，用r(t)表示变换结构，变换公式为：

式中，g表述运动目标丢点集合，r(w)是r(g)共轭对数，w是g的对数，解析运动目标丢点信号，得到公式：

m(g)＝r(g)+jr(w)＝C(g)e^jF(g)；

式中，C(g)表示运动目标丢点信号即时幅值，F(g)表示运动目标丢点信号即时相位，计算公式为：

设定运动目标丢失原始相位为∫₀，此时信号频率为u₀，检测运动目标点的扫描采集频率为u₁，则在运动目标既定的运动周期内出现M个采样点，计算公式为：

设定小于或等于/>和/>之间采样点轨迹相差值，此时说明运动目标采样值出现丢点现象。

⑤、丢失补偿：依照运动目标丢点是否具有局部稳定性的性质，将运动目标丢点补偿方法分成两种，当运动目标丢点定点是D＝{x¹，x²，...，x^o}结构时，o表示运动目标丢点帧数目，则该运动目标丢点具有稳定性，反之则不具备稳定性；

在运动目标丢点具有局部稳定性的性质，运动目标丢点补偿方法为：在运动目标丢点丢失时刻为e+1，X_e表示D中正向不变矩阵，设定运动目标第v列帧点是x^v，此时补偿参数方程为：

X_e+1＝BX_e+b₁；

式中，B表示补偿参数，b₁表示最大补偿误差，补偿运动目标丢点是确定补充参数B竖直，可采用表达上述公式，将其进一步简化，用Y_e+1表示/>T表示/>Y_e表示/>此时公式简化为Y_e+1＝TY_e，采用最小二乘法预测B和b₁，获取：

式中，表示运动目标在各坐标轴上映射矩阵，e+1时刻运动目标丢点补偿值为/>

在运动目标丢点不具有局部稳定性的性质时，运动目标丢点补偿方法为：寻找运动目标丢点所有线性相关帧集合，用M表示线性相关帧集合，在非线性帧集合为L时，非线性帧集合和补偿参数的计算公式为：

L＝C-M；

L＝γxⁿ；

式中，γ表示补偿参数，通过最小二乘法预测补偿参数，预测方法和上述参数B的预测方法相同，依照补偿参数可获取运动目标丢点补偿值，将运动目标补偿值填充到运动目标数据集中，获取完整运动轨迹。

本发明中，通过对相邻激光作业点的距离进行调整，能够使热量不会堆积在一起，可以有效避免局部热累积，有效降低激光加工过程中的热形变和变形，有效减少激光治疗过程中对组织的烧伤和疼痛，同时本发明采用激光扫描算法的同时兼顾了作业时间，没有时间浪费，同时本发明通过提取运动场景中静态背景数据，采用背景差分法获取包含运动目标的点集，从中筛选出运动目标点集，采用限制相位差检测运动目标点集中运动目标丢点，计算精度高，后续的丢失点补偿效果好，从而增加激光作业的精准率，使得激光作业更加精准。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种对点阵目标的激光遍历扫描方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、点阵目标设定：设定共有m个点，并放置于XY坐标系中，并设定每个点依次命名为D1、D2、D3、…、Dm，其各自坐标分别设定为(X1，Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)、…、(Xm，Ym)；

S2、定义点：定义一个最近检测距离R，即连续两个脉冲点之间，无法导致热量在局部叠加影响的最小距离，再定义一个热消散时间周期T为激光脉冲在一个特定点作用一次后，热量消散到不影响同一位置下一次激光作业的时间，以此方式，对空间与时间进行限制；

S3、扫描限制优化：在当前激光脉冲作用的消散周期T之内，在以当前激光作用点为圆心，并以R为半径的圆周之内，不得出现下一个激光作用点，由此进行限制，形成点阵扫描遍历法。

2.根据权利要求1所述的对点阵目标的激光遍历扫描方法，其特征在于：在所述步骤S3中，点阵扫描遍历法具体包括以下步骤：

S31、所有m个点包括三种类别：可用点、禁用点、完结点，初始状态时，所有点均为可用点，禁用点禁用周期为T，周期过了之后自动转换为可用点；

S32、采用随机函数Random(U)，其中U为所有可用的点集，在所有m个可用点中选择一个点Ds为第一个扫描的点，予以激光扫描，将Ds从可用点集中删除，并将其转换为完结点；

S33、以Ds为中心，将半径R以内的圆周之内的可用点设为禁用点并开始计时，在剩余的可用点中利用随机函数选择下一个扫描点Dn，予以激光扫描，将Dn从可用点集中删除，并将其转换为完结点；

S34、以Dn为中心，按照以上方式圈定禁用点、随机选点并扫描、转换为完结点的过程，如果在某一选点时刻仅有禁用点但无可用点，则激光扫描过程开始等待，直至下一个禁用点解禁为可用点，如果有多个可用点同时解禁，则从这些可用点中随机选择其一进行扫描转换，不断重复S32-S34；

S35、对目标点是否丢失进行检测，存在丢失时，对目标点进行补偿，并将补偿点定义为可用点，直至最终不再有禁用点和可用点时，则意味着完成了全部扫描，即完成了所有点的遍历。

3.根据权利要求2所述的对点阵目标的激光遍历扫描方法，其特征在于：在所述步骤S35中，目标点的丢失检测具体包括以下步骤：

A1、静态背景获取：采用振镜式激光多次扫描运动范围，求取扫描结果的平均值，获取运动场景的静态背景激光数据，由于采用一定方法改变振镜式激光垂直偏转角度时，振镜式激光水平扫描数据会不断发生变化，因此需充分考虑多种垂直偏转角度下的扫描数据，构建静态背景数据库；

A2、背景差分：差分振镜式激光扫描数据和上述构建的静态背景数据库，通过差分结果表征运动目标，当振镜式激光扫描到运动目标时，目标处点集会出现显著变化，设定B＝[β,Q,P,Yδ]表示振镜式激光扫描数据，其中q和p分别表示振镜式激光水平扫描的初始和结束角度，δ表示振镜式激光垂直扫描角度，为提升检测效率，检测运动目标数据集时，需缩小水平扫描范围，此时存在-αqpα，δ，δ角度水平扫描数据点集为 计算该帧数据和对应静态背景模板之间的差值，获取前景数据，该前景数据中包含运动目标点集信息，Q＝[δ，q，p，Q_δ]此时存在：

且q_i＝∫_i-y_i，同时背景差分后含有运动目标区域上扫描点之间距离较为显著，其中，α表示振镜式激光的扫描范围，β表示电机每次移动角度；

A3、检测目标运动点集：振镜式激光在扫描运动目标的过程中会出现背景差分现象，部分区域内会出现单独或连续的点，需处理获取的数据点集，判断数据点集中数据点是否是运动目标扫描点；

A4、丢失检测：在检测到运动目标点时，采用限制相位差检测运动目标丢点，设定运动目标三维坐标系在z轴平面上的坐标点为(x'，y')，运动目标丢点信号主要由运动目标经由(x'，y')垫的运动轨迹构成，希尔伯特变换运动目标丢点，用r(t)表示变换结构，变换公式为：

式中，g表述运动目标丢点集合，r(w)是r(g)共轭对数，w是g的对数，解析运动目标丢点信号，得到公式：

m(g)＝r(g)+jr(w)＝C(g)e^jF(g)；

式中，C(g)表示运动目标丢点信号即时幅值，F(g)表示运动目标丢点信号即时相位，计算公式为：

设定运动目标丢失原始相位为∫₀，此时信号频率为u₀，检测运动目标点的扫描采集频率为u₁，则在运动目标既定的运动周期内出现M个采样点，计算公式为：

设定小于或等于/>和/>之间采样点轨迹相差值，此时说明运动目标采样值出现丢点现象；

A5、丢失补偿：依照运动目标丢点是否具有局部稳定性的性质，将运动目标丢点补偿方法分成两种。

4.根据权利要求3所述的对点阵目标的激光遍历扫描方法，其特征在于：在所述步骤A1中，振镜式激光水平扫描后获取个数据点，通过垂直扫描可获取y_i个数据点，采用振镜式激光水平扫描h次后，可获取数据点集，每组数据点集，求每组数据点集的平均数，得到式中J_δ和∫_i计算公式为：

振镜式激光垂直偏转角度为δ时静态背景数据是J_δ，通过变化δ的数值获取不同垂直偏转角度下静态背景数据，A＝[δ，2α，J_δ]表示构建静态背景数据库的格式，比较静态背景数据和对应的振镜式激光扫描点云数据，依照两者变化幅度确定扫描场景中是否包含运动目标。

5.根据权利要求3所述的对点阵目标的激光遍历扫描方法，其特征在于：在所述步骤A3中，判断数据点集中数据点是否是运动目标扫描点的具体方法为：

设定D＝{d₁，d₂，d₃，...，d_i}表示连续数据点集，且i在[1,n]的范围内，n表示连续数据点集格式，用极坐标系(e，δ)表示振镜式激光数据，将振镜式激光数据转换到二维坐标系中，得到D＝{(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，...，(x_i，y_i)}，其中：

连续点的实际距离期望值和方差的计算公式为：

通过连续点集实际长度，可获取区域扫描运动目标的实际宽度，当宽度竖直为零时，说明改点不是运动目标上的点，反之则说明改点是运动目标上的点。

6.根据权利要求3所述的对点阵目标的激光遍历扫描方法，其特征在于：在所述步骤A5中，运动目标丢点是否具有局部稳定性的性质的判断方法为：当运动目标丢点定点是D＝{x¹，x²，...，x^o}结构时，o表示运动目标丢点帧数目，则该运动目标丢点具有稳定性，反之则不具备稳定性。

7.根据权利要求3所述的对点阵目标的激光遍历扫描方法，其特征在于：在所述步骤A5中，在运动目标丢点具有局部稳定性的性质，运动目标丢点补偿方法为：在运动目标丢点丢失时刻为e+1，X_e表示D中正向不变矩阵，设定运动目标第v列帧点是x^v，此时补偿参数方程为：

X_e+1＝BX_e+b₁；

式中，B表示补偿参数，b₁表示最大补偿误差，补偿运动目标丢点是确定补充参数B竖直，可采用表达上述公式，将其进一步简化，用Y_e+1表示/>T表示Y_e表示/>此时公式简化为Y_e+1＝TY_e，采用最小二乘法预测B和b₁，获取：

式中，表示运动目标在各坐标轴上映射矩阵，e+1时刻运动目标丢点补偿值为/>

8.根据权利要求3所述的对点阵目标的激光遍历扫描方法，其特征在于：在所述步骤A5中，在运动目标丢点不具有局部稳定性的性质时，运动目标丢点补偿方法为：寻找运动目标丢点所有线性相关帧集合，用M表示线性相关帧集合，在非线性帧集合为L时，非线性帧集合和补偿参数的计算公式为：

L＝C-M；

L＝γxⁿ；

式中，γ表示补偿参数，通过最小二乘法预测补偿参数，预测方法和上述参数B的预测方法相同，依照补偿参数可获取运动目标丢点补偿值，将运动目标补偿值填充到运动目标数据集中，获取完整运动轨迹。