检索结果-南通市图书馆

基于IMU点云特征跟踪一致性的icp配准技术

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机械与电子 2022年第3期40卷 3-7,12页

作者：邢静闫克丁高俊钗西安培华学院智能科学与信息工程学院陕西西安710125 西安工业大学电子信息工程学院陕西西安710021

针对点云非重叠区域较大时,由于场景中存在相似区域和平滑区域,icp配准易陷入局部极小值的问题,设计了一种初始配准与精配准结合的快速准确配准算法。首先,结合点云深度图像进行网格分区,基于蒙特卡罗方法随机选取20个NARF关键点,利用IM... 详细信息

针对点云非重叠区域较大时,由于场景中存在相似区域和平滑区域,icp配准易陷入局部极小值的问题,设计了一种初始配准与精配准结合的快速准确配准算法。首先,结合点云深度图像进行网格分区,基于蒙特卡罗方法随机选取20个NARF关键点,利用IMU惯导跟踪关键点的FPFH特征,并根据跟踪矢量的一致性剔除误匹配,快速计算初始配准矩阵;然后,利用所有关键点进行最近邻跟踪匹配,并根据跟踪矢量的一致性剔除误匹配,提高了icp配准的估计精度。通过Bunny兔和NYUv2数据集将该算法与icp算法进行对比,验证了该算法能够有效地提高点云配准效率和精度。

关键词： IMU NARF关键点 icp配准 FPFH特征跟踪

基于icp配准算法的三维激光扫描桥梁变形提取

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地理空间信息 2019年第10期17卷 65-68,I0007页

作者：黄莉张厚禄青海省第二测绘院

针对桥梁复杂部位表面微小变形量难以提取的问题,研究了基于icp配准算法的桥梁表面微小变形量提取方法,提出应用icp配准算法分析桥梁变形的步骤,同时给出了提取桥梁变形量的精度指标与距离阈值的判定方程。采用Visual C++6.0结合OpenGL... 详细信息

针对桥梁复杂部位表面微小变形量难以提取的问题,研究了基于icp配准算法的桥梁表面微小变形量提取方法,提出应用icp配准算法分析桥梁变形的步骤,同时给出了提取桥梁变形量的精度指标与距离阈值的判定方程。采用Visual C++6.0结合OpenGL编程将icp点云配准算法以及桥梁变形量提取程序化。利用Trimble GX对某大型桥梁的两期扫描数据进行实验,实验表明:应用icp配准算法对桥梁两期数据配准,依据最近点的距离值确定变形阈值可以提取桥梁表面复杂部位的变形量,且收敛稳定、精度较高,为桥梁的检测与建模提供借鉴。

关键词：三维激光扫描桥梁 icp配准变形量点云数据

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双目视觉的八叉树改进icp点云配准

应用激光 2020年第2期40卷 349-353页

作者：唐瑞尹王长伟张敬范乃德华北理工大学电气工程学院河北唐山063210 华北理工大学建筑工程学院河北唐山063210

针对传统点云匹配算法的局限性造成的点云匹配时间、效率低的问题,本文对传统算法在点云配准中进行了研究,有效改进了传统算法的局限性。本文搭建了双目视觉平台,并对其进行了参数校正以获取更高精度的点云数据,采用了八叉树算法对获取... 详细信息

针对传统点云匹配算法的局限性造成的点云匹配时间、效率低的问题,本文对传统算法在点云配准中进行了研究,有效改进了传统算法的局限性。本文搭建了双目视觉平台,并对其进行了参数校正以获取更高精度的点云数据,采用了八叉树算法对获取的数据进行了拓扑关系的建立,然后利用八叉树改进的icp配准算法进行精确配准,并使用测得的数据进行了验证实例,结果表明,此方法能够有效提高精度和效率。

关键词：双目视觉系统标定八叉树算法 icp配准

改进icp算法在桥梁三维激光扫描数据配准中的应用研究

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测绘与空间地理信息 2020年第11期43卷 174-177页

作者：马永强河北省第三测绘院河北石家庄050031

为了解决传统icp算法在桥梁三维激光扫描数据配准中迭代次数多、收敛速度慢的问题,基于局部拟合平面投影法搜索最近点以及幂法解算单位四元数,提出了一种优化配准速度与精度的改进icp配准算法。在Microsoft Visual Studio2012平台运用C+... 详细信息

为了解决传统icp算法在桥梁三维激光扫描数据配准中迭代次数多、收敛速度慢的问题,基于局部拟合平面投影法搜索最近点以及幂法解算单位四元数,提出了一种优化配准速度与精度的改进icp配准算法。在Microsoft Visual Studio2012平台运用C++编程语言将所提算法程序化,利用Lecia HDS8400三维激光扫描仪对某桥梁进行实验,通过比较传统icp算法与改进icp算法的配准效果及计算其配准残差可知,改进的icp配准算法的套合效果优于传统icp配准算法,收敛速度快、迭代次数少。研究成果可为获取点云在数据配准中提供有力技术借鉴。

关键词：三维激光扫描 icp配准桥梁点云算法改进

基于多源数据融合的数字工厂三维模型重建与可视化

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测绘通报 2023年

作者：杜佳涛王凤艳王明常吴翔刘星男马润泽安志磊吉林大学地球探测科学与技术学院

如何为企业安全生产、应急救援指挥、事故灾害调查等提供现势、详尽、精确的空间基础地理信息数据，进行辅助智能决策是政府及企业面临的重要难题。本文从虚拟构建数字工厂关键技术出发，通过融合机载倾斜摄影测量技术宏观建模与局部地... 详细信息

如何为企业安全生产、应急救援指挥、事故灾害调查等提供现势、详尽、精确的空间基础地理信息数据，进行辅助智能决策是政府及企业面临的重要难题。本文从虚拟构建数字工厂关键技术出发，通过融合机载倾斜摄影测量技术宏观建模与局部地面三维激光扫描技术精细建模构建厂区模型。以前端Cesium框架和WebGL技术为依托，结合微软开发的Web预览版的Bing地图服务，实现用户浏览器端的“数字工厂”三维场景可视化浏览，提升了企业安全生产信息化水平与防范遏制重大安全事故能力。

关键词：倾斜摄影测量地面LIDAR 数据融合 icp配准数字工厂 Cesium 模型可视化

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同方期刊数据库

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结合形态描述和直方图特征改进的点云配准

激光与红外 2023年第1期53卷 34-40页

作者：黄鹏丁海勇刘春雷南京信息工程大学遥感与测绘工程学院江苏南京210044 南京龙测测绘技术有限公司江苏南京210031

针对点云配准过程中配准效率和精度无法兼得的问题,提出一种将内部形态描述(ISS)特征点和二进制方向直方图(BSHOT)特征描述符相结合的改进的点云配准算法。该算法先采用体素格网下采样和ISS算法提取特征点;然后通过二进制的方向直方图(B... 详细信息

针对点云配准过程中配准效率和精度无法兼得的问题,提出一种将内部形态描述(ISS)特征点和二进制方向直方图(BSHOT)特征描述符相结合的改进的点云配准算法。该算法先采用体素格网下采样和ISS算法提取特征点;然后通过二进制的方向直方图(BSHOT)特征描述符结合汉明距离和随机采样一致性算法(RANSAC)进行粗配准;最终利用改进的icp算法进行精确配准。利用多组点云数据对该方法进行验证。结果表明,在相同条件下,改进后的算法在配准时间和配准精度上均优于其他算法。说明所提出的方法具有较高的配准效率与精度,且随着点云数量的增多,配准精度的提高效果会增强。

关键词： ISS特征点 BSHOT直方图特征描述符 icp配准点云配准

可穿戴并联骨折复位手术机器人设计与复位路径规划研究

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可穿戴并联骨折复位手术机器人设计与复位路径规划研究

作者：温信然哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

近年来伴随着经济社会发展,人们娱乐出行等方式多样性改变,提高了创伤性骨科疾病的发病率。骨折复位手术机器人系统是一种智能化的骨折复位设备,具有高精度、操作灵活等特点。通过机器人辅助复位,能够协助医生更好的实现骨折复位的准确... 详细信息

近年来伴随着经济社会发展,人们娱乐出行等方式多样性改变,提高了创伤性骨科疾病的发病率。骨折复位手术机器人系统是一种智能化的骨折复位设备,具有高精度、操作灵活等特点。通过机器人辅助复位,能够协助医生更好的实现骨折复位的准确规划、实时引导,使得患者有更好的复位效果。本文针对骨折复位手术中存在的问题,设计骨折复位手术机器人,并对骨折复位的路径规划进行研究。首先,针对骨折复位手术的临床需求,设计集成了骨折复位机器人系统。分析胫骨手术的复位流程,确定了机器人系统的方案需求。以自由度的需求、精度要求和工作空间等为目标,根据6-UPS并联机构构型,设计了机器人的结构。推导了机器人的运动学模型,并对运动学的正逆解行了仿真分析。在运动学模型的基础上,推导了机器人的误差模型,设计了机器人的误差标定方法。其次,针对断骨的碰撞检测问题,提出了基于八叉树精准划分的碰撞检测方法。通过八叉树最小单元格是否含有两部分断骨数据进行快速筛选,之后通过模型的最小单元三角面片是否相交判断是否碰撞,以保证碰撞检测精度。为了获取骨折复位的目标位姿,提出了基于健侧骨镜像的配准方法。根据胫骨的数据特征,赋予胫骨点云数据点不同的权重,采用改进的icp的方法,完成断骨近端和远端与检测镜像骨的配准,从而获取复位的目标位姿。对胫骨表面点进行法线估计,求取每一点法向量。基于点云点的距离阈值和法向量与力线方向角度阈值两个条件,获取断骨的断面点云。之后,针对现有的断骨复位路径规划存在的问题,提出了基于骨折分型的路径规划方法。在胫骨的数据空间,采用改进RRT的方法,生成断骨远端的位姿变化路径,从而解决在机器人空间规划的路径引起医源性损伤的问题。基于临床对骨折类型的分型,对规划的空间范围进行不同的限定,避免医源性软组织损伤。设计了机器人的3D导航定位系统,建立CT系统—机器人系统—光学跟踪系统的映射关系,实现坐标转换。最后,搭建机器人的硬件平台,并开发了相应的控制系统平台和软件系统平台。对机器人的重复定位精度进行测量,并对其运动学误差进行标定,基于计算的误差,完成运动学的补偿。对断骨的复位路径规划算法进行验证,设计扫描CT数据的实验平台,获取断骨模型和固定环等CT数据。基于获取的数据完成了复位的路径规划,并转换为机器人的位姿点,通过机器人进行断骨的复位操作。

关键词：骨折复位并联机器人误差建模 icp配准碰撞检测路径规划

一种非结构环境下目标识别和3D位姿估计方法

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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哈尔滨工业大学学报 2019年第1期51卷 38-44页

作者：任秉银魏坤代勇哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001

为提高非结构环境下目标识别准确率和位姿估计精度,提出一种利用Kinect V2 RGB-D传感器并基于目标的CAD模型进行不同类型目标自动识别和3D位姿估计的新方法.利用虚拟相机获取目标CAD模型的深度图像,并将目标的模型转化为点云图,采用体... 详细信息

为提高非结构环境下目标识别准确率和位姿估计精度,提出一种利用Kinect V2 RGB-D传感器并基于目标的CAD模型进行不同类型目标自动识别和3D位姿估计的新方法.利用虚拟相机获取目标CAD模型的深度图像,并将目标的模型转化为点云图,采用体素栅格滤波减少场景点云中的点数;利用点对特征描述子(PPF)作为CAD模型的全局描述子,并将相似的PPF划分成一组放进一个hash表,用于识别和定位目标,所有目标的hash表组成了3D模型数据库;利用基于投票策略的方法对不同类型目标进行检测识别和3D位姿估计,并采用位姿聚类的方法和icp配准进行位姿修正,再通过奇异值滤波剔除误匹配位姿,从而提高位姿估计精度.在虚拟机器人实验平台仿真环境中分析了3种管接头的识别率和位姿估计误差,结果表明:3种管接头平均识别率96%,位置误差<4 mm,姿态误差<2°,能够满足机械臂抓取要求.将提出的方法与两种主流位姿估计方法进行了对比实验,结果表明,提出的方法无论是识别率还是F1分数都要优于其他两种方法.

关键词：目标识别 3D位姿估计非结构环境 CAD模型位姿聚类 icp配准

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钢轨断面全轮廓磨耗的激光视觉动态测量

西南交通大学学报 2020年第6期55卷 1328-1336页

作者：李文涛王培俊王猛陈鹏李柏林西南交通大学机械工程学院四川成都610031 中国铁道科学研究院北京100081

钢轨磨耗直接影响铁路运行安全,为了替代目前手工测量方式,提高测量精度和效率,研究并设计了线激光钢轨断面全轮廓视觉测量系统来实现钢轨磨耗动态测量.首先通过计算激光视觉测量模型完成激光测量单元的结构设计,然后采用平面标定法对... 详细信息

钢轨磨耗直接影响铁路运行安全,为了替代目前手工测量方式,提高测量精度和效率,研究并设计了线激光钢轨断面全轮廓视觉测量系统来实现钢轨磨耗动态测量.首先通过计算激光视觉测量模型完成激光测量单元的结构设计,然后采用平面标定法对测量头进行精确标定,获取激光平面与传感器成像平面之间的映射关系,将拍摄的钢轨轮廓光条图像还原为实际钢轨断面轮廓;利用钢轨同一截面两侧轮廓中轨头踏面轮廓相同的特征获取钢轨断面全轮廓数据,采用icp精确配准将钢轨两侧测量轮廓合并,其中轨头踏面轮廓采用欧式聚类和距离分割方法提取;最后以双侧未磨损轨腰轮廓及其特征点为基准,将测量钢轨全轮廓与标准钢轨轮廓进行配准对比,获取钢轨磨耗值;将线激光钢轨磨耗测量单元装载于自行研制的轨道测量小车上进行现场测量试验.研究结果表明:该测量系统标定精度可达4.922×10^−3 mm,测量速度可达21.6 km/h,与钢轨磨耗尺测量值对比垂直磨耗、侧边磨耗平均偏差约为0.023 mm和0.093 mm,对同一对象多次重复测量最大偏差小于0.05 mm,该测量精度满足公务要求,提高了测量效率,便于铁路测量数字化管理.

关键词：钢轨磨耗钢轨全轮廓视觉测量系统激光测量单元标定 icp配准