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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. 相似文献
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基于二维激光雷达的自动室内三维重建系统 总被引:1,自引:0,他引:1
设计了一个基于二维激光雷达的自动室内三维重建系统.系统的硬件由一套自行设计的基于2D激光雷达的三维扫描系统和一台电脑构成.介绍了系统的软件模块,提出了结合最近点迭代(ICP)和通用多边形裁剪(GPC)的3D平面场景合成方法.ICP能够获得不同采集位置之间的位置变化,以此能将各个不同位置获得的3D场景转换到同一坐标系下.场景合成时的碎平面问题通过GPC方法来解决.实验结果表明:该系统成本低,精度高,能稳定可靠地实现室内场景的自动三维重建. 相似文献
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快速三维扫描激光雷达的设计及其系统标定 总被引:1,自引:0,他引:1
项志宇 《浙江大学学报(工学版)》2006,40(12):2130-2133
为了增强传统二维激光雷达的环境几何信息采集能力,设计了一个快速三维扫描激光雷达系统.采用了一个单片机控制的步进电机旋转二维激光雷达的扫描平面,得到第三维扫描.研制了高速数据通讯卡,实现激光雷达与数据采集计算机之间的实时传输.在整个扫描过程中,各个时刻的二维距离测量数据和相应的俯仰扫描角被同时记录下来,形成一帧完整的三维距离图像.在分析系统误差源基础上,对初始姿态误差和系统偏心误差建立了数学模型,并采用最小二乘法作了系统标定.实验结果表明,该雷达系统精度高,在量程范围内距离误差小于±30 mm,扫描速度可达1.2 s/帧数据. 相似文献
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提出了一种融合激光雷达和单目摄像机的草丛中障碍物检测方法.首先由三维激光雷达测得一系列作为训练样本的距离数据,统计障碍物与杂草的形状特征参数,并利用期望最大(Expectation Maximization)算法求得高斯混合模型(Ganssian Mixture Model)来表征该特征值分布情况.利用该高斯混合模型可以从待测场景提取出候选障碍物区域.同时,采用均值偏移算法对场景的彩色图像进行分割,获得场景的区域信息.借助激光雷达和摄像机联合标定的结果,将激光雷达获得的候选障碍物区域投影至分割后的彩色图像,并进行融合获得最终障碍物判别结果.实验表明该方法能有效地检测出草丛中的障碍物,并具有较高的精度和较低的虚警率. 相似文献
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针对压缩跟踪算法中表观模型的视觉表达特征单一、统计模型缺乏柔性的问题,提出一种自适应的多特征表观建模方法.该方法引入了对梯度、边缘等图像细节描述能力更强的Surf特征,并通过构建两级观测矩阵解决多维特征的观测问题,与亮度特征进行融合,使视觉表达更加丰富、全面;通过计算正负样本特征所服从的概率分布曲线的Hellinger距离,分析特征对目标和背景的区分能力,自适应地调整统计模型中各特征之间的权重,使统计模型能更好地利用对目标跟踪有益的信息,根据目标和背景的变化及时进行更新.实验结果表明:该自适应多特征表观模型能更加准确地描述实际场景中目标和背景的复杂变化,在保持高效率的同时,极大地提高了跟踪算法的鲁棒性和准确性. 相似文献
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提出基于可旋转、变焦(PTZ)摄像机的目标实时智能跟踪算法.通过检测图像序列的方差,根据噪声和运动干扰的历史数据,建立相应的空间分布模型,实现有选择性的﹑高灵敏度的运动检测和云台控制.根据噪声的分布情况调整判决阈值,为不同区域赋予不同的检测灵敏度,提高了系统的噪声容限.自适应地调整方差的序列长度,实现系统灵敏度的大范围调整,以适应噪声、光照的快速变化和不同数量级别的运动幅度.推导长序列方差的快速算法,给出系统实时工作的例子.实验结果表明,算法工作可靠,响应迅速. 相似文献
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现有的汽车动态称重方法在低速下精度较高,而车速一旦增高则精度下降很快.本文从大量实验数据中提取出称重误差与车速及轴重测量值的规律,并且该规律与车型无关,以此作为先验知识来修正测量值,显著提高中等车速下的称重精度.将此方法应用于动态汽车衡的开发,安装路试表明,车速低于30 km/h时最大相对误差为6%,达到了ASTM规定的Ⅲ类动态称重标准. 相似文献
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为了更加高效地完成对基于双目立体视觉的驾驶系统的环境分析,提出新的应用于视差空间中分析障碍的"V-截距"方法.与传统在三维空间中的障碍检测方法不同,该方法直接在视差空间中进行检测,通过将障碍坡度信息转换为视差空间中V轴的截距实现检测.推导视差空间中的坡度-截距转换关系,划定合理的阈值区间.整个检测算法具有快速高效的特点,在原理上不受平面道路的假设约束,具有很强的实际应用价值.多种环境下的实验证明:该方法的障碍物检测效果可靠、稳定,检测速度是基于三维空间的方法的3.9倍. 相似文献
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城市复杂环境下基于三维激光雷达实时车辆检测 总被引:1,自引:0,他引:1
针对目前车辆检测准确性不高的问题,提出一种在城市复杂环境下单帧准确实时检测静止或运动车辆的算法.车辆检测系统采用三维激光雷达点云和二维栅格相结合,其中障碍聚类和障碍块轮廓在二维栅格地图上提取,而障碍检测和车辆检测在三维点云数据上处理.检测准确性的高低主要取决于所选的特征是否具有很好的区分性.针对几何形状相似难以区分和物体遮挡等问题,采用3种特征描述:反射强度概率分布、纵向高度轮廓分布和位置姿态相关特征,并利用支持向量机(SVM)训练分类器实现车辆的实时检测.实验中比较和分析了不同单特征和综合特征的检测性能,结果表明:自主车在城市环境下能以每帧200ms实时准确地检测环境中的车辆. 相似文献