激光成像雷达是一种具有极高距离分辨率和角分辨率的三维传感器。对基于激光成像雷达的三维运动目标检测和识别技术的研究在军事上具有重要的理论意义和应用价值。本文以双光楔激光成像雷达为背景,研究了在运动场景下三维地面目标的检测和识别。主要研究内容如下:(1)介绍了激光雷达成像技术以及双光楔扫描系统的工作原理,根据旋转双光楔扫描方程分析了在不同参数条件下的扫描轨迹;结合实际参数,推导了双光楔激光雷达系统在搜索扫描和跟踪扫描时地面点云分布特点;对运动场景进行几何建模,推导了在场景运动情况下每个时刻扫描点的位置信息,统计分析了目标运动畸变以及目标表面相邻点的运动位置误差,并总结了目标运动对检测和识别的影响。(2)提出了基于高度差、自然角和点云位置关系约束条件下的运动目标实时检测方法。该算法主要运用几种约束检测异常点,然后通过设置合理的尺寸阈值和异常点个数阈值,运用聚类的方法来检测疑似目标。本文还对不同地形场景下的目标检测进行实验,都能得到较高的检测率。(3)针对目标点云产生运动畸变难以用成熟方法进行识别等问题,提出了对运动目标点云进行实时矫正的思想,运用激光雷达扫描的前两帧数据对目标运动速度和方向进行估计,然后对第三帧目标数据进行矫正并识别。本文还对目标运动速度和方向进行了误差估计分析,并实验验证了这种实时矫正思想的可靠性(4)提出了对运动目标点云进行学习分类识别的方法。首先对目标点云进行数据预处理,然后提取了运动目标的几种典型描述特征:目标尺寸特征、目标形状特征、目标点的局部空间分布特征,最后用SVM分类器进行分类识别,取得较好的识别效果。