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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利基于回波波形分解的阵列GM-APD激光雷达三维点云重建方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118962630B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410972254.3，技术领域涉及：G01S7/48；该发明授权基于回波波形分解的阵列GM-APD激光雷达三维点云重建方法及系统是由孙剑峰;张欣;周鑫;陆威;李思宁;赵宏设计研发完成，并于2024-07-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于回波波形分解的阵列GM-APD激光雷达三维点云重建方法及系统在说明书摘要公布了：基于回波波形分解的阵列GM‑APD激光雷达三维点云重建方法及系统，属于点云三维重建技术领域，解决了现有的三维点云重构方法对于复杂结构目标点云的重构密度不高、均匀性不好以及对目标结构特性的表征能力欠缺的问题。所述方法包括：采集目标的每个采样表面中每个像素的回波波形，并进行分解，获得若干个响应距离值，并拟合出若干子波形；分别计算若干子波形之间的距离差值，根据距离差值计算获得相应采样表面绕x轴的旋转角度；计算获得每个采样表面的最小平面拟合误差，根据所述最小平面拟合误差计算相应采样表面绕z轴的旋转角度；通过旋转平移变化，计算每个像素内的多个响应点的三维坐标，重建三维点云。本发明适用于自动驾驶与车辆导航、城市规划与建筑测绘场景。

本发明授权基于回波波形分解的阵列GM-APD激光雷达三维点云重建方法及系统在权利要求书中公布了：1.基于回波波形分解的阵列GM-APD激光雷达三维点云重建方法，其特征在于，所述方法包括： S1：采集待探测目标的每个采样表面中每个像素的回波波形，并进行分解，获得每个像素的若干个响应距离值，并拟合出若干子波形，所述S1中，采用经验模态分解方法对每个像素的回波波形进行分解，包括： 获取所有IMF信号的峰值位置，表示为，其中i为IMF信号索引，k为第i个IMF信号中的峰值位置的索引、回波波形的峰值位置和发射信号的半峰全宽； 根据和，对所述进行筛选，保留在范围内的IMF信号的峰值位置； 选择出现频率最高的峰值位置作为第一个信号分量的初始位置； 计算剩余峰值位置与之间的距离差，选择距离差小于，且出现频率最高的峰值位置作为第二个信号分量的初始位置； 采用Levenberg-Marquardt算法拟合得到两个子波形； S2：在每个采样表面上分别计算若干子波形之间的距离差值，根据距离差值计算获得相应采样表面绕x轴的旋转角度，所述S2包括： 根据得到的两个子波形，计算得到对应的采样表面的两个距离差值； 记第个像素所在的采样表面的中心坐标为,所述第个像素所在的采样表面处于所述两个子波形对应的两个采样表面之间； 所述两个子波形对应的两个采样表面的坐标分别记为和； 相应采样表面绕x轴旋转后，新的坐标用以下公式进行计算： ， ， ， 其中，和为通过波形分解算法从单个像素的回波波形中提取的两个不同采样表面与激光雷达的距离值，为第个像素在此距离下的探测范围大小，表示为： , 由和计算得到相应采样表面绕x轴的旋转角度，表示为： ； S3：计算获得每个采样表面的最小平面拟合误差，根据所述最小平面拟合误差计算相应采样表面绕z轴的旋转角度，所述S3包括： 将相应采样表面的法向量表示为： ， 其中，和分别为绕z轴和x轴的旋转矩阵； 相应采样表面的法向量还表示为： ，x,y,z为该平面上的任意一点，其中： ； 从而将求解的问题转换为：在已知约束条件下，最小化平面拟合误差e的问题，即： 其中，N是拟合平面的点的数目； S4：通过旋转平移变化，计算每个像素内的多个响应点的三维坐标，重建三维点云。

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