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基于多传感器融合的双目视觉SLAM算法研究

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基于多传感器融合的双目视觉SLAM算法研究

作者：张国印吉林化工学院

学位级别：硕士

近年来,移动机器人技术讯速发展,而即时定位与地图构建(Simultaneous Location And Mapping,SLAM)技术作为其核心之一也取得了长足进步。其中基于视觉的SLAM算法作为移动机器人感知和定位技术也相对成熟,但是它在昏暗、纹理较弱的环境... 详细信息

近年来,移动机器人技术讯速发展,而即时定位与地图构建(Simultaneous Location And Mapping,SLAM)技术作为其核心之一也取得了长足进步。其中基于视觉的SLAM算法作为移动机器人感知和定位技术也相对成熟,但是它在昏暗、纹理较弱的环境中表现较差,容易导致特征点丢失。因此,面对机器人越来越复杂的应用环境,只使用单一相机传感器的视觉SLAM算法很难满足机器人在复杂环境下实现高精度、实时性和强鲁棒性的环境感知和定位需求。为解决这一问题,本文提出了一种融合双目视觉特征信息、IMU(惯导)测量信息和UWB(Ultra Wide Band)超宽带定位信息的SLAM融合定位系统,主要目的是提高移动机器人在未知复杂环境下定位的准确性和稳定性。下面是本文主要的工作内容:(1)针对在昏暗低纹理场景中,机器人很难通过基于点特征的即时定位与地图构建(SLAM)算法在视觉图像中提取到足够多的有效特征点,以至于SLAM系统无法进行正常工作的问题,本文提出一种点特征与线特征数据融合的视觉SLAM算法。在ORB点特征提取的基础上,引入了LSD(Line Segment Detector)线特征算法并通过线段正交方法表示提取出来的线段,采用四叉树算法避免点特征提取的集中问题,利用PROSAC(渐进采样)算法和几何约束对错误匹配的点线特征进行筛选,并剔除错误匹配的点线特征,从而提高视觉SLAM算法前端里程计的输出精度。然后,在图像特征的融合阶段引入点线特征权重思想,重新构建了点线融合的误差函数,最小化误差函数得到更准确的定位信息。(2)对于传统使用单一传感器的纯视觉SLAM定位算法运行时容易产生累计误差造成定位精度不准确的问题,本文在SLAM算法非线性优化过程中,设计了一种基于滑动窗口的优化方法,把UWB超宽带的位置信息、视觉图像信息和IMU测量信息进行融合,分别构建残差项建立代价函数,最后最小化代价函数求出最优位姿。从而,可以在复杂的环境中为移动机器人,提供长效、可靠的实时定位策略。经过这种方法融合的UWB定位数据和IMU测量数据可以对纯视觉SLAM算法中里程计产生的累积误差进行误差校正,保证机器人定位的精度。(3)针对视觉、IMU和UWB融合的SLAM系统验证问题,搭建了SLAM系统实物验证平台。并在实验室现实场景中设计本文SLAM算法的定位实验和相关性能验证实验,最后把主流ORB-SLAM3方案和本文SLAM算法的实验结果进行对比分析。实验结果表明将线特征、UWB定位信息和IMU测量信息融合到双目视觉SLAM系统中,可以显著提高移动机器人的定位精度,而且没有出现特征丢失的情况,同时减少了系统受累积误差的影响。

关键词：点线特征融合多传感器融合 UWB定位技术 IMU惯性导航 PROSAC算法

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塔里木盆地英哈断块测井解释与评价

塔里木盆地英哈断块测井解释与评价

作者：田炳印长江大学

学位级别：硕士

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红外偏振辐射模型对铬和铜元素的优化识别

哈尔滨工程大学学报 2024年第3期45卷 615-621页

作者：徐将姚明印王晓万敏杰江西农业大学工学院江西南昌330045 江西农业大学江西省生物光电及应用重点实验室江西南昌330045 南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094

针对优化激光诱导击穿光谱技术识别铬和铜元素的问题,本文提出了一种结合红外偏振检测理论的方法。利用菲涅尔反射定律和基尔霍夫理论分析了红外偏振产生机理,根据能量守恒定律验证了目标红外自发热辐射的偏振特性;利用红外偏振辐射传... 详细信息

针对优化激光诱导击穿光谱技术识别铬和铜元素的问题,本文提出了一种结合红外偏振检测理论的方法。利用菲涅尔反射定律和基尔霍夫理论分析了红外偏振产生机理,根据能量守恒定律验证了目标红外自发热辐射的偏振特性;利用红外偏振辐射传输模型及菲涅尔反射穆勒矩阵,结合温度的麦克斯韦-玻尔兹曼分布特性,推导出了等离子体红外偏振辐射信号模型,用于识别各激发能量下的重金属元素;利用5种不同能量的脉冲激光验证了模型的精准性。结果表明:在相同的激光能量下,红外偏振辐射光谱可以收集到更多的特征信号峰;在低能量激励下,红外偏振辐射光谱的优势更为突出。红外偏振辐射模型的构建是科学有效的,可用于优化重金属元素的快速检测。

关键词：红外偏振辐射模型重金属特征信号激光诱导击穿光谱菲涅尔反射定律脉冲激光穆勒矩阵

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病毒双链DNA激活STING通路诱导巨噬细胞M1极化介导抗HBV作用

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病毒双链DNA激活STING通路诱导巨噬细胞M1极化介导抗HBV作用

作者：宗启印安徽医科大学

学位级别：硕士

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腰果酚基不饱和树脂在木材增强改性中的应用

化工进展 2024年第10期43卷 5653-5662页

作者：向文丽唐辉许天乐张宝印昆明理工大学化学工程学院云南昆明650000

人工林速生木材孔隙率较大,密度低,且具有渗透性,因此可通过化学浸渍将人工合成树脂浸渍到木材的内部,从而提升速生木材的抗吸水性、抗压强度等性能。本文用腰果酚合成不饱和树脂(UPR),并用于浸渍改性杨木、杉木、樟子松3种速生木材,效... 详细信息

人工林速生木材孔隙率较大,密度低,且具有渗透性,因此可通过化学浸渍将人工合成树脂浸渍到木材的内部,从而提升速生木材的抗吸水性、抗压强度等性能。本文用腰果酚合成不饱和树脂(UPR),并用于浸渍改性杨木、杉木、樟子松3种速生木材,效果最显著的是杉木,其平均密度从0.4g/cm^(3)提高到1.04g/cm^(3),抗压强度从30.1MPa提升到90.4MPa,吸水率由167.3%降至7.9%。用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)证实了其化学结构,用凝胶渗透色谱(GPC)检测合成树脂各阶段产物的分子量分布,便于预测其结构式。X射线光电子能谱仪(XPS)分析表明,UPR浸渍以材料渗透性由外到内呈递减趋势的横向渗透为主。热重分析(TGA)表明UPR提高了改性木材的热稳定性。通过扫描电子显微镜(SEM)观察可以明显看到木材内部孔洞被树脂填充并交联固化,因此3种速生木材的抗吸水性、抗压强度和热稳定性都得到了不同程度的提升。

关键词：腰果酚不饱和树脂复合材料聚合聚合物木材改性

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多孔激光熔覆涂层的制备及其阻尼性能研究

多孔激光熔覆涂层的制备及其阻尼性能研究

作者：谢印凯燕山大学

学位级别：硕士

氨-柴油双燃料船用低速机温室气体排放特性分析

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内燃机学报 2024年第5期42卷 385-393页

作者：王怀印孙凯冯以卓王天友天津大学先进内燃动力全国重点实验室天津300350

针对一台低压喷射二冲程船用发动机进行三维全尺寸模拟,研究了引燃策略和掺混氢气对氨-柴油双燃料低速机燃烧及排放特性的影响.结果表明:提高引燃油能量占比(1.5%)、增加预燃室数量(3个/缸)可有效强化预燃室射流引燃能力,改善氨燃烧性能... 详细信息

针对一台低压喷射二冲程船用发动机进行三维全尺寸模拟,研究了引燃策略和掺混氢气对氨-柴油双燃料低速机燃烧及排放特性的影响.结果表明:提高引燃油能量占比(1.5%)、增加预燃室数量(3个/缸)可有效强化预燃室射流引燃能力,改善氨燃烧性能,实现高效引燃与快速燃烧;提高主燃室内氢气掺混比,可增加缸内OH等活性自由基,提升氨燃烧的强度,通过稀燃工况下掺氢反应活性调控改善了NO_(x)及N_(2)O排放;综合比较,相同的循环总能量输入工况下,在指示热效率水平相当、NO_(x)满足TierⅢ排放法规的前提下,采用氨燃料时当量CO_(2)排放(19.0 g/(kW·h))相对于天然气(393.0 g/(kW·h))降低约95.0%,在氨燃料中掺混10%(能量分数)氢、过量空气系数φa为3.4,当量CO_(2)排放(4.7 g/(kW·h))相对于天然气降低约98.8%,实现近零碳排放.

关键词：船用低速机氨氢预燃室温室气体排放

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己唑醇对水稻纹枯病的生理生化影响及田间防效评价

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己唑醇对水稻纹枯病的生理生化影响及田间防效评价

作者：印玉炯扬州大学

学位级别：硕士

淮河流域水资源承载力测算及时空演变分析研究

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淮河流域水资源承载力测算及时空演变分析研究

作者：蒋怀印安徽理工大学

学位级别：硕士