检索结果-南通市图书馆

基于多传感器信息融合的遥控铲运机环境识别技术

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基于多传感器信息融合的遥控铲运机环境识别技术

作者：李慧电子科技大学

学位级别：硕士

地下无轨遥控铲运机在巷道内作业时,其工作环境中不仅存在自然因素诸如粉尘、噪声、高温的影响,开采出来的矿石或其它未调度好的铲运机也会影响其正常的行驶和工作。近年来,国内外各铲运机厂家都相继采用远程遥控技术,以使操作人员处于... 详细信息

地下无轨遥控铲运机在巷道内作业时,其工作环境中不仅存在自然因素诸如粉尘、噪声、高温的影响,开采出来的矿石或其它未调度好的铲运机也会影响其正常的行驶和工作。近年来,国内外各铲运机厂家都相继采用远程遥控技术,以使操作人员处于危险范围之外。而遥控操作的前提就是得到铲运机工作环境准确而实时的信息。再者,欲实现地下无轨遥控铲运机的安全行车、导航定位、路径规划等一系列的控制,也必须实时地掌握铲运机工作路面的状态,获得其当前环境中障碍物的形状、大小和位置等特征信息,主控制室才能发出正确的规划指令。正是基于这一现实意义,本文对铲运机的环境识别技术进行了初步的研究。由于巷道内粉尘和烟雾的存在,使得摄像头的使用具有其局限性,故文中先只就单一种类传感器情形下,超声波传感器对铲运机当前环境中物体的识别展开论述。主要进行了以下几个方面的研究:1.识别模块对环境物体特征信息提取时的数目及分布位置。超声波传感器和舵机共同组成环境识别模块,每个舵机带动位于其上的1个超声波传感器在一个周期内完成0～180°环境范围的扫描。为了最大限度地获得铲运机前方环境的冗余信息,本文选用了5个识别模块,且呈交错排列方式;2.环境识别模块的分时切换控制。通过下位PIC单片机进行5个识别模块的选择。当确定某一识别模块开始工作时,PIC单片机对其发出启动16位距离的测量命令;3.提出一种集中式多传感器加权融合算法。由于工作巷道中可能同时存在多个障碍物体,故该算法主要用来得到距离铲运机最近的被测物体的特征观测量,以利于对目标被测物体特性的分析;4.完成被测物体二维轮廓特征的提取。根据快速凸包算法进行层层判断,最终得到目标被测物体的二维轮廓和大小。

关键词：超声波测距集中式多传感器加权融合环境识别凸包

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基于深度学习的大场景激光点云环境识别研究

基于深度学习的大场景激光点云环境识别研究

作者：索传哲东南大学

学位级别：硕士

人们的交通出行发展从传统的燃油汽车转向新能源汽车,并向共享化和智能化发展,特别近年来以深度学习为主的人工智能技术的发展带动了自动驾驶汽车技术的发展和落地,深度学习算法在图像和自然语言处理等领域展现出强大的性能和泛化能力,... 详细信息

人们的交通出行发展从传统的燃油汽车转向新能源汽车,并向共享化和智能化发展,特别近年来以深度学习为主的人工智能技术的发展带动了自动驾驶汽车技术的发展和落地,深度学习算法在图像和自然语言处理等领域展现出强大的性能和泛化能力,为自动驾驶汽车的感知定位系统提供了强有力的解决方案。同时激光雷达器件的发展,感知距离越来越远,激光雷达线束也越来越多,分辨率也越来越高,赋予了自动驾驶汽车等智能移动机器人系统直接感知三维环境的能力,提高了感知定位系统的智能化,但同时也带了更多的技术挑战。自动驾驶汽车等智能移动机器人的感知定位系统不仅需要检测周围环境中的车辆、行人等物体信息,还需要准确的自身定位能力。同步定位与地图构建(Simultaneous Localization And Mapping,SLAM)是移动机器人实现自主导航定位的基础和关键技术之一,其中闭环检测和重定位是修正建图位姿和定位应用的关键环节,传统方法主要依靠GPS等进行辅助,但在树木和建筑遮挡的情况下深受影响。深度学习在三维点云研究的兴起,为单纯依靠激光点云的解决方案提供了可能,本课题研究基于深度学习的大场景激光点云环境识别问题,是解决激光SLAM闭环检测和重定位的有力方法。本论文主要研究内容如下:(1)研究深度学习对稀疏三维点云的邻域结构信息编码及特征提取方法,分析点云数据的特性和挑战,研究针对点云的深度学习网络设计的方法和思路,并分析利用深度学习解决大场景激光点云环境识别问题的方法和任务定义。(2)研究大场景激光点云的环境识别问题,提出了大场景描述网络LPD-Net(Large-scale Place Description Network),通过自适应邻域局部几何特征提取和动态图网络聚合,学习点云局部结构特征和环境上下文语义特征,并通过Net VLAD Layer生成全局描述向量,在Oxford Robot Car数据集上进行了训练和性能评估,性能达到了点云场景识别基准的最先进水平。(3)研究点云压缩重建与大场景点云的特征隐空间表征方法,提出了大场景点云压缩重建网络LPD-AE(Large-scale Place Description-Auto Encoder),利用由粗到细的层次化生成策略从特征隐空间恢复重建大场景点云,建立点云空间与特征隐空间的对等映射并构建点云的隐空间表征方法,利用隐空间向量代替计算复杂和消耗内存的大场景点云,实现闭环检测、重定位、地图压缩存储传输等任务。在Oxford Robot Car、KITTI和自采数据集SEU-FX上进行了训练和评估验证,定量和定性的结果显示了点云重建的性能。(4)设计真实自动驾驶应用的多传感器融合感知平台,集成了激光雷达、双目视觉、GPS/INS融合定位导航系统,并采集SEU-FX数据集,包括不同天气、时间、光照条件下的城市道路、校园场景同一路径的重复数据,可应用于长时间跨度的场景识别、重定位等相关任务研究。真实场景闭环检测、重定位等测试验证了点云隐空间表征在激光SLAM中的强大性能,展示了其在真实自动驾驶场景下应用部署的巨大潜力。

关键词：深度学习大场景激光点云环境识别点云重建特征隐空间表征

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基于无人驾驶汽车的道路环境识别方法研究

基于无人驾驶汽车的道路环境识别方法研究

作者：赵希鸣东北大学

学位级别：硕士

随着社会的进步和经济的发展,当前城市交通的路况与道路建设已经无法满足社会发展的要求,引发的交通问题己经成为妨碍社会发展效率进一步提高的主要原因。无人驾驶汽车拥有远超人类的环境感知能力和对路径的规划能力,可以使交通事故的... 详细信息

随着社会的进步和经济的发展,当前城市交通的路况与道路建设已经无法满足社会发展的要求,引发的交通问题己经成为妨碍社会发展效率进一步提高的主要原因。无人驾驶汽车拥有远超人类的环境感知能力和对路径的规划能力,可以使交通事故的发生率大幅降低,从而缓解交通拥堵。因此,发展无人驾驶技术对改善当前交通问题具有巨大的实际意义。目前,无人驾驶汽车研究中的一个重要挑战来自于对环境的感知。本课题以实现无人驾驶研究中的道路环境识别为研究方向,通过不同传感器实现低层次与高层次的道路环境识别,从而实现对无人驾驶汽车环境感知框架的搭建。首先,使用激光雷达传感器实现低层次的道路环境识别。通过类比二维Sobel算法对三维路缘处点云的性质进行分析,并结合分析出的结果设计滤波算法对点云进行筛选,得到路缘处点云。然后结合无人驾驶汽车的航向与路边线的特性对RANSAC算法进行改进,从而对假阳性点进行剔除,完成对路边线的提取,为无人驾驶汽车划定道路可行驶区域。其次,引入深度学习方法,并结合摄像头传感器进行道路环境下的语义分割,实现高层次的道路环境识别。通过分析城市道路环境,在神经网络的基础上搭建出一个由13层卷积的编码网络与13层的反卷积网络组成的道路场景分割网络,并采用转移学习的调优方法,搭建了一个可以在校园道路环境下对道路场景图像进行有效的语义分割的模型,在图像像素级别上对场景内容进行精确分类识别。最后,通过在校园环境下对道路识别方法的准确性进行测试,验证了高低层次的道路环境识别方法的可行性,从而完成对无人驾驶环境感知框架的搭建。

关键词：激光雷达点云深度学习环境识别语义分割

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基于双目立体视觉的自主导航车运行环境识别

基于双目立体视觉的自主导航车运行环境识别

作者：白生瑞西安理工大学

学位级别：硕士

自主导航车是一种能够在室内或室外环境下进行连续的、实时的自主运动的机器人。随着军用、民用和科学研究等领域巨大需求的推动,自主导航车的研究已经成为高科技领域战略性研究目标,正经历着日新月异的变化。自主导航车对环境的识别是... 详细信息

自主导航车是一种能够在室内或室外环境下进行连续的、实时的自主运动的机器人。随着军用、民用和科学研究等领域巨大需求的推动,自主导航车的研究已经成为高科技领域战略性研究目标,正经历着日新月异的变化。自主导航车对环境的识别是其进行自主决策的前提条件,而立体视觉技术由于在信息容量和三维感知方面具有巨大优势,已经成为自主导航车研究中的核心问题之一。本文对基于双目立体视觉的自主导航车运行环境识别进行了研究,主要涉及了双目立体视觉系统的标定、图像匹配、三维重建和局部地图构建等方面的内容。本文首先采用基于透视变换模型的线性标定方法对双目立体视觉系统进行了标定,该标定方法过程简便,精度基本满足自主导航车的要求。然后,为了满足自主导航车的实时性要求,提出了基于图像边缘特征和区域梯度向量特征的立体匹配方法,综合利用了边缘特征信息和区域梯度向量特征信息进行图像匹配,提高匹配实时性的同时保证了识别环境信息的准确性。针对具有纹理特征的地面环境中边缘过多的问题,本文又提出了基于图像纹理特征的疑似障碍物区域边缘匹配的方法,成功地解决了该特殊地面环境给匹配带来的困难。接着,本文用基于线性标定的三维重建方法对立体匹配点对进行了三维重建,获得了其对应物点的三维空间信息。最后,本文提出了三种局部地图构建方法,其中,基于圆形区域范围的平面局部地图适合对实时性要求较高的场合,基于多边形区域范围的平面局部地图和基于多面体的立体局部地图适合对地图精度要求较高的场合。基于Matlab的仿真实验证明了本文提出的基于立体视觉的自主导航车运行环境识别方法的可行性以及进一步优化和利用的价值。

关键词：双目立体视觉自主导航环境识别立体匹配局部地图构建

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基于深度学习的农机作业试验环境识别系统

基于深度学习的农机作业试验环境识别系统

作者：邵霆啸盐城工学院

学位级别：硕士

农机作业试验是评价和检验农机整体性能、可靠性和质量的重要环节,是提高农机研发速度和产品质量的关键。根据农机鉴定推广大纲中的可靠性试验规范的相关规定,其中就明确的规定了农机作业试验的环境,对进行试验的农机,必须要按照规定的... 详细信息

农机作业试验是评价和检验农机整体性能、可靠性和质量的重要环节,是提高农机研发速度和产品质量的关键。根据农机鉴定推广大纲中的可靠性试验规范的相关规定,其中就明确的规定了农机作业试验的环境,对进行试验的农机,必须要按照规定的场景进行作业,只有这样,才能保证农机作业试验时产生的作业数据真实可靠。所以,对试验农机作业环境类型的识别是进行农机可靠性试验的一种重要手段。传统的根据定位信息来判断农机所处位置的方法,存在着因为信号遮挡的问题而导致判断有误的弊端;利用图像进行作业环境识别也可能出现图像遮挡以及受光照影响等问题,也会导致识别准确率下降、效果差的问题。因此,研究一个高精度、高鲁棒性的农机作业试验环境识别系统对农机试验的环境进行识别,不仅在理论上有很大的意义,而且在实际中也有着很大的应用价值。本文的主要工作包括以下几个方面:(1)针对单一图像信号源,提出了一种改进残差网络(Res Net18)的图像场景分类算法。选取AID数据集中的4类进行数据增强后,对比分析三种结构模型对数据集进行分类,对比准确率,最终确定选取效果最好的Res Net18作为基础模型进行改进。在模型结构方面,加入了注意力机制,采用Silu激活函数代替了Relu激活函数;在模型训练策略方面,采用了标签平滑和余弦退火算法。实验结果表明,改进后的残差网络(Res Net18)其准确率得到了提高,证明了本文提出模型的优越性。(2)针对单一振动信号源,提出基于EEMD-SVM的路面类型识别。首先对路面激励下的农机响应进行分析,选取恰当的传感器信号对象,进行特征提取。由于EMD算法的模式混叠以及实际采集的信号具有小样本特性,使用了集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)的方法去对采集到的振动信号进行特征提取,并用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)去分类提取的特征向量。实验结果显示,用该方法对实验数据进行分析,取得了较高的平均识别率。除此之外,将其与EMD算法结合支持向量机的方法进行了比较,结果也展现出了更高的识别率,证明了EEMDSVM算法的优越性,达到了预期效果。(3)基于改进的残差网络(Res Net18)和一维卷积神经网络(1DCNN),特征级融合两种信号源进行农机作业环境类型识别。为了保证高精度、高鲁棒性的识别,在前文数据处理的基础之上,建立图像与振动信号的对应关系,得出了信息融合的环境识别准确率。与单一信号源对比,融合模型具有高鲁棒性的特点,且识别准确率也达到了预期值,解决了在实际应用过程中,由于某些特殊情况导致的其中某一通道数据采集无效而对农机作业环境无法识别的问题。此外,本文设计了GUI界面,模拟出了一个农机作业试验环境识别系统,实现了半自动化的环境类型识别。

关键词：农机环境识别残差网络振动信号信息融合

环境识别与表面智能化——创建表面技术新领域

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表面工程与再制造 2021年第1期21卷 15-19页

作者：刘仁志武汉风帆表面工程股份有限公司中国表面工程协会电子电镀专业委员会中国表面工程协会电镀分会技术委员会中国电子学会电镀专家委员会武汉《材料保护》杂志

0前言在复杂多变的国际形势下,我国科技界正承受着巨大压力。现实让我们充分认识到,只有坚持走科技强国之路,才是最根本的应对措施。而科技要强,唯有创新。各学科都奋起创新,敢做“第一个吃螃蟹”的人,就一定能够冲出围城,创建新天。而... 详细信息

0前言在复杂多变的国际形势下,我国科技界正承受着巨大压力。现实让我们充分认识到,只有坚持走科技强国之路,才是最根本的应对措施。而科技要强,唯有创新。各学科都奋起创新,敢做“第一个吃螃蟹”的人,就一定能够冲出围城,创建新天。而当走向创意的蓝海,就会发现那里前程无限,大有可为。表面工程技术的蓝海,更是极具吸引力,值得同业去开拓。

关键词：表面工程技术环境识别强国之路应对措施国际形势智能化蓝海吸引力

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引信安全系统环境识别的相关理论

探测与控制学报 1991年第4期19卷 1-8页

作者：高敏马宝华

本文首次提出了引信安全系统环境识别过程的数学描述,对幅值已知的环境条件推导了具体的识别算法,即计算环境条件和环境识别器预存贮信号的相关积分,并与预先设定的阈值相比较,判断环境条件的存在与否。据此分析了传统的后坐惯性保险机... 详细信息

本文首次提出了引信安全系统环境识别过程的数学描述,对幅值已知的环境条件推导了具体的识别算法,即计算环境条件和环境识别器预存贮信号的相关积分,并与预先设定的阈值相比较,判断环境条件的存在与否。据此分析了传统的后坐惯性保险机构、离心保险机构和压电式后坐环境识别器识别原理上存在的不足,并提出了对半导体g开关阵列后坐环境识别器的一般设计构想。

关键词：引信设计安全系统环境识别

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引信安全系统环境识别器的信息原理

现代引信 1992年第1期 1-7页

作者：高敏马宝华

本文基于引信安全系统环境识别的工程背景,建立了环境信源的信息价值概念,环境识别器实现时间选择功能所必需的最小信息量概念和最小信息处理速度概念,并利用信息论的多余量概念分析了MIL—STD—1316C和国军标GJB373—87中有关规定的合... 详细信息

本文基于引信安全系统环境识别的工程背景,建立了环境信源的信息价值概念,环境识别器实现时间选择功能所必需的最小信息量概念和最小信息处理速度概念,并利用信息论的多余量概念分析了MIL—STD—1316C和国军标GJB373—87中有关规定的合理性,提出了环境识别器的抗干扰原理。

关键词：引信设计安全系统环境识别

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从环境识别看品牌文化推广

艺术与设计（理论版） 2010年第11X期2卷 77-79页

作者：颜璨湖南师范大学

品牌战略在我国已有二十余年发展历程,我国企业在实施品牌战略的路途上,走过不少误区,也留下了惨痛的教训。在众多品牌形象塑造的缺失中,不了解或不重视品牌环境识别在品牌文化推广中的重要性是其中的主要原因之一。文章通过两个企业在... 详细信息

品牌战略在我国已有二十余年发展历程,我国企业在实施品牌战略的路途上,走过不少误区,也留下了惨痛的教训。在众多品牌形象塑造的缺失中,不了解或不重视品牌环境识别在品牌文化推广中的重要性是其中的主要原因之一。文章通过两个企业在经营过程中对环境识别的不同认识及所产生的品牌文化传播效果,分析了环境识别对企业的经营发展及品牌形象塑造所起的重要作用,并从人的感官出发,提出了环境识别系统建立的新思路。

关键词：环境识别品牌文化传播品牌形象