检索结果-南通市图书馆

无人机倾斜摄影和激光雷达技术在城市棚改中的应用

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电子技术与软件工程 2022年第15期 78-81页

作者：王千秋郑创彬李俊杰广东东软学院东省佛山市528225 深圳智航无人机有限公司广东省深圳市518100

本文针对棚户区建筑物年代久远、错综复杂、乱搭乱建等导致的传统方法测算统计房屋建筑面积工作量大、效率低下、周期不可控等问题,将无人机倾斜摄影和三维激光扫描雷达技术相结合,对棚户区建筑物进行三维建模,探讨无人机倾斜摄影测绘... 详细信息

本文针对棚户区建筑物年代久远、错综复杂、乱搭乱建等导致的传统方法测算统计房屋建筑面积工作量大、效率低下、周期不可控等问题,将无人机倾斜摄影和三维激光扫描雷达技术相结合,对棚户区建筑物进行三维建模,探讨无人机倾斜摄影测绘方法在棚户区改造三维建模中应用的技术路径,提供可视化、高精度的基础数据信息和设计依据,为后续实施工作提供设计依据。此项工作提高了建筑物空间面积估算的效率,并扩大了无人机航空摄影测量技术的应用范围,为智慧城市建设和管理规划提供了有效的技术支持和可信的数据保障。

关键词：无人机倾斜摄影三维激光雷达三维建模

基于欧氏聚类的三维激光点云田间障碍物检测方法

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农业机械学报 2022年第1期53卷 23-32页

作者：尚业华张光强孟志军王昊苏春华宋正河中国农业大学工学院北京100083 北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 农业农村部农业机械化技术开发推广总站北京100122

为满足目前农业机械(简称农机)自动驾驶中农田障碍物检测的需求,提出了一种使用三维激光雷达检测田间障碍物的方法。该方法首先对采集的环境点云进行预处理,采用体素栅格下采样滤波,将稠密的点云在不损失特征信息的情况下进行减量;采用... 详细信息

为满足目前农业机械(简称农机)自动驾驶中农田障碍物检测的需求,提出了一种使用三维激光雷达检测田间障碍物的方法。该方法首先对采集的环境点云进行预处理,采用体素栅格下采样滤波,将稠密的点云在不损失特征信息的情况下进行减量;采用三维长方体对角点划定感兴趣区域以便快速计算;采用随机采样一致性(RANSAC)算法检测出农田地面点云,将地面点云与地面上障碍物点云进行分割。然后对地面上障碍物点云基于K维树(K-d tree)进行欧氏聚类,其中聚类的距离阈值为0.6 m。最后判断聚类的点数量和外接长方体体积,过滤掉点数和体积过大或过小的无效聚类从而得出障碍物。应用32线激光雷达在北京市小汤山国家精准农业示范基地采集田间环境点云,分别对田间机具、草堆、田埂、地头矮房、路边树木和田间行人进行检测,结果表明该方法对田间常见障碍物有较好的检测效果。考虑到人是田间行车安全的重要因素,在田间进行了行人横穿于雷达视野前方且与雷达距离分别为5、10、15、20、25、30 m时算法的检测效果试验,试验结果表明田间行人在30 m内平均检出率为96.11%。该方法可用于大田环境下障碍物的检测,为农机自主行走过程中的避障策略研究提供了基础。

关键词：农田障碍物检测三维激光雷达欧氏聚类随机采样一致性 K维树

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超特高压输电铁塔倾斜度数字化智能测量算法

高电压技术 2022年第8期48卷 3001-3011页

作者：袁梦超沈小军杜勇同济大学电气工程系上海201804 国网湖北省电力有限公司超高压公司武汉430050

三维激光雷达扫描技术为杆塔姿态的数字化、可视化精确描述提供了先进的技术解决方案,但亟需解决超特高压铁塔姿态参数测量算法普适性差、自动化水平低的不足,该文开展了基于激光雷达点云数据的输电线路铁塔倾斜度智能测量算法研究。首... 详细信息

三维激光雷达扫描技术为杆塔姿态的数字化、可视化精确描述提供了先进的技术解决方案,但亟需解决超特高压铁塔姿态参数测量算法普适性差、自动化水平低的不足,该文开展了基于激光雷达点云数据的输电线路铁塔倾斜度智能测量算法研究。首先分析了常见类型的输电铁塔结构形态特征,建立了倾斜度计算的工程数学模型;然后提出了利用铁塔纵向分层截面中心的偏移量来计算倾斜度的算法和流程,并实现了铁塔整体及局部倾斜度测量结果的可视化展示。案例应用结果表明:提出的智能测量算法有效,普适性和稳定性好,测量精度满足工程需求;通过对目标对象的三维虚拟重构,实现了测量结果的可视化和数字化描述,便于存档和追溯校核,具有工程应用价值。

关键词：三维激光雷达点云数据边界提取倾斜度测量自动化可视化

基于2D激光雷达的快速3D测距系统的设计与实现

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传感技术学报 2006年第6期19卷 2638-2642页

作者：项志宇李斌浙江大学信息工程学院信电系杭州310027 浙江电大特教学院杭州310017

三维扫描激光雷达的优点在于能够快速准确地获取环境的三维几何信息,但同时它高昂的价格也大大限制了它的应用范围.设计了一个快速三维扫描激光雷达系统,并为其内在参数做了标定.系统主要由一个二维激光雷达、一个步进电机驱动的俯仰机... 详细信息

三维扫描激光雷达的优点在于能够快速准确地获取环境的三维几何信息,但同时它高昂的价格也大大限制了它的应用范围.设计了一个快速三维扫描激光雷达系统,并为其内在参数做了标定.系统主要由一个二维激光雷达、一个步进电机驱动的俯仰机械装置及其相关控制单元构成.专门设计的高速数据通讯卡实现激光雷达数据的高速传输,保证系统能工作在高速采样状态.对几个主要的内在参数做了分析,并采用最小误差平方和方法对系统做了标定.最后的实验结果表明,该系统扫描速度快,精度高,是一种以低成本获得高质量三维数据的有效实现手段.

关键词：三维激光雷达系统设计参数标定

面向多源数据地物提取的遥感知识感知与多尺度特征融合网络

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武汉大学学报（信息科学版） 2022年第10期47卷 1546-1554页

作者：龚健雅张展贾浩巍周桓赵元昕熊汉江武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 香港理工大学土地测量与地理资讯学系中国香港999077

遥感地物自动提取是遥感智能解译中的关键问题,对空间信息的理解和知识发现具有重要意义。近年来,使用全卷积神经网络(fully convolutional networks, FCN)从高分影像和三维激光雷达(light detection and ranging, LiDAR)数据中提取地... 详细信息

遥感地物自动提取是遥感智能解译中的关键问题,对空间信息的理解和知识发现具有重要意义。近年来,使用全卷积神经网络(fully convolutional networks, FCN)从高分影像和三维激光雷达(light detection and ranging, LiDAR)数据中提取地物信息因取得了较好效果而受到广泛关注。现有FCN网络在地物提取精度和效率等方面仍存在不足,由此提出一种基于多源数据的遥感知识感知与多尺度特征融合网络(knowledge-aware and multi-scale feature fusion network, KMFNet)。在网络编码器端融入遥感知识感知模块(knowledge-aware module, KAM),高效挖掘多源遥感数据中的遥感知识信息;在网络编码器和解码器之间添加了串并联混合空洞卷积模块(series-parallel hybrid convolution module, SPHCM),提高网络对地物多尺度特征的学习能力;在解码器端使用了渐进式多层特征融合策略,细化最终的地物分类结果。基于公开的ISPRS语义分割标准数据集,在LuoJiaNET遥感智能解译开源深度学习框架上将KMFNet与当前主流方法进行了对比。实验结果表明,所提方法提取出的地物更为完整,细节更加精确。

关键词：高分影像三维激光雷达地物提取全卷积神经网络遥感知识多尺度特征

一种多线激光雷达与GNSS/INS系统标定方法

维普期刊数据库评论

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维普期刊数据库

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激光与红外 2020年第1期50卷 30-36页

作者：叶珏磊周志峰王立端庞正雅上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620 上海司南卫星导航技术股份有限公司上海201801

对于车载激光雷达(LiDAR),惯导系统(INS)与卫星导航(GNSS)的组合导航定位系统,传感器数据融合之前需要对传感器安装位置进行标定。针对以上目标本文提出了一种基于分步迭代法与KD树优化的DBSCAN算法寻求最优安置参数的方法。对初始安置... 详细信息

对于车载激光雷达(LiDAR),惯导系统(INS)与卫星导航(GNSS)的组合导航定位系统,传感器数据融合之前需要对传感器安装位置进行标定。针对以上目标本文提出了一种基于分步迭代法与KD树优化的DBSCAN算法寻求最优安置参数的方法。对初始安置参数进行粗略测量后通过分步迭代法迭代初始参数附近的值,并基于KD树优化的密度聚类算法(DBSCAN)将转换到唯一坐标系下的相邻帧点云集位置重合度进行评价,择优得到最准确的安置参数。实验使用最近迭代点算法(ICP)对不同分步步长的标定参数结果进行对比,实验结果表明安置参数在缩小步长的情况下精度会得到略微提高;本文采用的方法相比初始估计外参提高了标定精度。

关键词：三维激光雷达三维坐标系转换 ICP DBSCAN 分步迭代法

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基于SLAM的无人机飞行参数设定方法研究

中国农机化学报 2022年第8期43卷 166-172页

作者：顾健张荣昕戴相龙韩鑫兰玉彬孔凡霞山东理工大学农业工程与食品科学学院山东淄博255049 山东理工大学生态无人农场研究院山东淄博255000 山东理工大学国际精准农业航空应用技术研究中心山东淄博255000

为克服无人机林间飞行环境复杂、作业多样化、点云数据质量难以评价等导致的飞行参数不合理、点云数据质量差的问题,提出一种基于同时定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)的无人机林间环境飞行参数设定方法。首先... 详细信息

为克服无人机林间飞行环境复杂、作业多样化、点云数据质量难以评价等导致的飞行参数不合理、点云数据质量差的问题,提出一种基于同时定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)的无人机林间环境飞行参数设定方法。首先使用三维激光雷达所采集的林间点云数据进行建图,然后通过建图轨迹与GNSS-RTK数据轨迹进行对比分析,评价点云数据的质量,最后根据其均方根误差对无人机的最佳飞行高度与速度参数进行设定。分析结果表明:飞行速度固定时,机载激光雷达飞行轨迹的均方根误差与飞行高度成正相关。飞行高度固定时,机载激光雷达飞行轨迹的均方根误差与飞行速度成正相关。在平均高度为6~7 m,长度为100 m的林间,无人机的最佳飞行高度为12 m,最佳飞行速度为2 m/s,均方根误差为1.262 m。该方法满足评价点云数据质量的需求,同时为无人机林间环境飞行参数的设定提供理论支撑。

关键词：点云数据同时定位与建图三维激光雷达轨迹

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基于激光雷达的障碍物检测与跟踪算法研究

基于激光雷达的障碍物检测与跟踪算法研究

作者：赵炳振大连理工大学

学位级别：硕士

智能车辆已成为现代汽车工业的发展重点,也是未来汽车技术发展的主要方向和关键竞争领域,这一趋势对汽车环境信息的获取和准确性提出了更高的要求。环境感知作为环境信息获取的关键核心技术,对于保证智能车辆行驶安全性至关重要。三维... 详细信息

智能车辆已成为现代汽车工业的发展重点,也是未来汽车技术发展的主要方向和关键竞争领域,这一趋势对汽车环境信息的获取和准确性提出了更高的要求。环境感知作为环境信息获取的关键核心技术,对于保证智能车辆行驶安全性至关重要。三维激光雷达具有分辨率高、探测距离远、抗干扰能力强等优点,在智能车辆环境感知系统中得到了广泛的应用。环境感知需要提供实时的、准确的障碍物目标状态信息,因此需要构建高效的基于三维激光雷达的障碍物检测与跟踪算法。本文针对激光雷达点云数据规模大、稀疏性、无序性的数据特点,围绕智能车辆环境感知需求,以实时获取障碍物的状态信息为目标,研究构建了基于三维激光雷达数据的环境建模、障碍物检测与跟踪的系列算法。论文主要研究内容如下:（1）针对目前地面分割算法在处理坡度路面时存在的欠分割问题,提出了自适应区域增长平面拟合的地面分割算法进行地面点云分割。该算法以平面模型表征地面,以平面法向量的角度变化表征地形变化,利用增量平面拟合考虑局部路面信息,以实现自适应的地面点云分割。实验数据表明,该算法在处理坡度路面时提高了地面分割算法对于地形的鲁棒性。（2）针对非道路边界点对道路边界拟合的干扰问题,利用形态学滤波算法消除非道路边界点的影响;针对点云数据稀疏性导致的聚类过分割问题,采用形态学闭运算进行预处理,利用连通域标记算法进行目标聚类。完成了无道路边界约束和有道路边界约束的障碍物检测对比实验,验证了道路边界检测的重要性和算法的有效性。（3）针对复杂密集交通环境下多目标跟踪系统中数据关联计算量大、误关联的问题,提出了基于障碍物目标先验知识的跟踪门,根据前后两帧障碍物目标的特点进行数据关联以进一步简化计算。利用联合概率数据关联算法和扩展卡尔曼滤波算法进行非线性系统状态估计,以获取障碍物目标的状态信息。最后基于真实道路环境模拟算例,验证了所提出算法的可行性和有效性。

关键词：三维激光雷达地面点云分割障碍物检测多目标跟踪

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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激光雷达回波信号增强与波形分解

激光雷达回波信号增强与波形分解

作者：戴璨南京大学

学位级别：硕士

相比于目前其它的成像技术(如合成孔径雷达、红外、毫米波、可见光等),激光雷达技术可以用来直接获得高精度的三维数据,形成更丰富的图像信息(包括3D范围图像,灰度图像等)与抗干扰(如电磁,背景,和阳光)能力。正因为如此,激光三维雷达正... 详细信息

相比于目前其它的成像技术(如合成孔径雷达、红外、毫米波、可见光等),激光雷达技术可以用来直接获得高精度的三维数据,形成更丰富的图像信息(包括3D范围图像,灰度图像等)与抗干扰(如电磁,背景,和阳光)能力。正因为如此,激光三维雷达正成为主动式成像探测的一个重要发展方面,得到我军和外军的高度重视。而由于激光器技术的限制、大规模APD阵列发展的不足,当前的一些三维激光雷达系统存在了一些不足,比如成像精度上不够、激光扫描的速率较慢等。本文介绍了激光雷达的国内外发展动态、三维激光雷达测距原理,通过对其系统的仿真建模研究,建立了相应的系统模型,它分析了系统的关键特性,详细分析了信号所经历的噪声环境,有助于信号处理算法的研究,给出了激光雷达的分析和建模,主要包括激光发射系统、大气传输、地物目标和接收探测系统。本文提出了一种基于改进经验模态分解的激光信号去噪算法,传统的去噪方法中,小波去噪依赖于小波基的选取,不同的小波基对于去噪结果的影响不同,因此需要选取正确的小波基,因此无法自适应的去除噪声;经验模态分解算法将信号分解为不同的固有模态分量,认为噪声处于高频固有模态分量上,去除噪声所处的固有模态分量,会造成有效信号的损失;傅里叶变换将信号从时域转换到频域上,因此会导致失去其时域特性,对于非平稳信号有一定的局限性,可能会导致信号的折损。本文中提出了一种对高频固有模态分量进行处理的改进经验模态分解算法,不再简单的舍弃噪声所在分量,而是对其进行处理,减少了有效信号的损失。针对一些随机噪声产生的随机点以及毛疵点需要进行平滑处理,否则会对后续的波形分解产生影响。本文介绍了首先用于天文数据中处理的vondrak平滑算法,该算法适用于非线性的数据,而激光回波信号是一种典型的非线性数据。本文中详细介绍了该算法的原理以及其推导公式,以及其平滑因子的选取和平滑效果的评判。通过数据的分析和其他的平滑算法如五点三次平滑等算法进行对比,验证了其有效性。针对传统的基于LM算法的激光波形分解算法中认为激光模型为对称的高斯模型,而实际系统中所用激光信号并不是对称的,因此传统算法中通过获得对称拐点来判断回波的个数及脉宽是不准确的,同时LM算法的收敛性也与初值的设定有一定的关系。因此本文中提出了一种基于粒子群算法的激光雷达回波分解算法,通过根据背景噪声设定阈值以及峰值检测来获取回波的个数,而后通过粒子群算法获取回波的脉宽以及强度信息,此时在拟合度上仍可以进一步的提高,再通过LM算法进行拟合,设定拟合度这项评判参数,最终获取单个回波的准确延时、脉宽和强度信息。通过对三种目标模型,高斯面模型、斜面模型以及建筑物模型的仿真与重建,证明了该算法的有效性。

关键词：三维激光雷达系统仿真建模激光信号去噪激光信号平滑激光信号分解