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公路地形图测绘中遥感影像点云匹配技术应用分析
被引量:
2
1
作者
汪族仁
《山西建筑》
2020年第17期166-167,共2页
公路地形图测绘是公路施工的重要环节,能够为公路建设进行前提路线规划,为路线设计提供精准的参考依据。地形图测绘工期紧且任务重,对测绘精度提出了较高的要求,采用遥感影像点云匹配技术可提高测绘效率,满足测图需求,通过影像匹配和特...
公路地形图测绘是公路施工的重要环节,能够为公路建设进行前提路线规划,为路线设计提供精准的参考依据。地形图测绘工期紧且任务重,对测绘精度提出了较高的要求,采用遥感影像点云匹配技术可提高测绘效率,满足测图需求,通过影像匹配和特征点检测,实现云匹配技术的有效应用,改进公路地形图测绘方式。
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关键词
公路地形图
测绘工作
遥感影像点
云
匹配
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职称材料
多源点云数据融合的建筑物精细化建模
被引量:
48
2
作者
王树臻
郑国强
+3 位作者
王光生
胡玉民
张德怀
亓伟
《测绘通报》
CSCD
北大核心
2020年第8期28-32,38,共6页
三维建模技术能够实现建筑物的数字化存档,在古建筑保护与修复和现代建筑规划与改造中具有不可替代的作用。针对倾斜摄影测量和三维激光扫描建模技术中建筑物模型存在的问题,本文提出了一种倾斜摄影测量和三维激光扫描生成三维点云模型...
三维建模技术能够实现建筑物的数字化存档,在古建筑保护与修复和现代建筑规划与改造中具有不可替代的作用。针对倾斜摄影测量和三维激光扫描建模技术中建筑物模型存在的问题,本文提出了一种倾斜摄影测量和三维激光扫描生成三维点云模型相融合的建筑物精细化建模方法。选用无人机和三维激光扫描仪作为试验设备,利用ContextCapture、SCENE软件完成点云拼接、生产和编辑,通过ICP算法完成点云精细匹配,实现多源点云数据融合建模;对比单一建模方法模型,从纹理结构和模型精度两方面对融合建模模型进行质量评价。结果表明,融合建模模型纹理清晰,几何结构完整,模型距离中误差和高差中误差的均值均低于倾斜摄影测量模型的值,接近三维激光扫描模型。
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关键词
倾斜摄影测量
三维激光扫描
ICP算法
点
云
匹配
融合建模
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职称材料
基于点云数据的复杂型面数字化检测技术研究
被引量:
27
3
作者
张学昌
习俊通
严隽琪
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2005年第5期727-731,737,共6页
针对设计制造流程中复杂型面检测难的问题,建立了由数据获取、点云与计算机辅助设计模型匹配及偏差分析组成的数字化测量系统。采用格雷码加相移技术的三维非接触式光学测量技术,获取了待测零件的表面数据。为满足光学三角法要求,在测...
针对设计制造流程中复杂型面检测难的问题,建立了由数据获取、点云与计算机辅助设计模型匹配及偏差分析组成的数字化测量系统。采用格雷码加相移技术的三维非接触式光学测量技术,获取了待测零件的表面数据。为满足光学三角法要求,在测量机构中采用了定制光栅,提出了具有小扰动的改进最邻近点迭代算法进行点云与计算机辅助设计模型的准确匹配。在偏差分析中采用多分辨率层次分析法对测量点云与计算机辅助设计模型进行比较,为设计人员及时提供了精度分析数据,使设计制造检测成为一个反馈系统。以某型号轿车车灯配光镜为例,验证了该系统的可行性。
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关键词
非接触测量
点
云
匹配
数字化检测
偏差分析
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职称材料
大型复杂曲面三维形貌测量及应用研究进展
被引量:
32
4
作者
马国庆
刘丽
+1 位作者
于正林
曹国华
《中国光学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期214-228,共15页
大型复杂曲面因为空间尺度大、结构复杂,因此对其进行测量和检测相对较困难,三维形貌测量技术分辨率高、数据获取速度快,为大型复杂曲面的偏差控制和逆向工程提供了技术保障。分析和综述了大型复杂曲面三维形貌测量及应用研究的进展,论...
大型复杂曲面因为空间尺度大、结构复杂,因此对其进行测量和检测相对较困难,三维形貌测量技术分辨率高、数据获取速度快,为大型复杂曲面的偏差控制和逆向工程提供了技术保障。分析和综述了大型复杂曲面三维形貌测量及应用研究的进展,论述了目前实现大型复杂曲面三维形貌测量的手段,归纳和总结了目前以及未来几年可用大型复杂曲面三维形貌测量的设备和仪器的特点与应用场合,并对比分析了每种测量设备的优缺点,为正确和广泛应用三维形貌测量设备提供参考,重点介绍了三维点云获取方法及点云处理方法,对点云预处理方法、点云拼接方法所涉及的技术进行归纳总结。最后,对三维形貌测量技术的应用场合进行剖析,认为大型复杂曲面三维形貌测量将向着非接触、自动化方向发展,在发展过程中基于全局坐标的点云拼接、非贴点测量将成为研究的主要方向。
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关键词
大型复杂曲面
三维形貌
点
云
拼接
点
云
匹配
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职称材料
复杂叶片机器人磨抛加工工艺技术研究进展
被引量:
23
5
作者
朱大虎
徐小虎
+1 位作者
蒋诚
李文龙
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期1-23,共23页
针对航空、航天、能源等国家战略领域复杂叶片高效高品质加工重大需求,对近年来以工业机器人为装备执行体的机器人磨抛加工技术的研究进展进行了综述。具体围绕叶片机器人磨抛中涉及的加工系统精确标定、测量点云高效匹配、加工轨迹自...
针对航空、航天、能源等国家战略领域复杂叶片高效高品质加工重大需求,对近年来以工业机器人为装备执行体的机器人磨抛加工技术的研究进展进行了综述。具体围绕叶片机器人磨抛中涉及的加工系统精确标定、测量点云高效匹配、加工轨迹自适应规划,以及柔顺力精密控制等关键工艺技术,系统而全面地分析了国内外已公开发表的相关文献,并以典型的汽轮机叶片和发动机叶片为例,阐述了叶片机器人磨抛工程应用效果。最后从叶片特殊部位一体化加工、磨抛加工颤振抑制、磨抛表面完整性控制、叶片增减材混合加工等方面对该领域未来研究方向进行了展望。
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关键词
机器人磨抛
复杂叶片
加工系统标定
测量点
云
匹配
轨迹自适应规划
柔顺力控制
原文传递
基于三维点云匹配的手掌静脉识别
被引量:
21
6
作者
张祺深
周雅
+1 位作者
胡晓明
王丹婷
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第1期266-276,共11页
针对现有手掌静脉认证系统误拒率较高以及不支持大数据集匹配的问题,设计了基于透射式光源的双目视觉静脉三维点云重建装置,提出了基于三维点云匹配的手掌静脉认证算法。系统使用850 nm透射式发光二极管(LED)光源作为照明装置,由双目摄...
针对现有手掌静脉认证系统误拒率较高以及不支持大数据集匹配的问题,设计了基于透射式光源的双目视觉静脉三维点云重建装置,提出了基于三维点云匹配的手掌静脉认证算法。系统使用850 nm透射式发光二极管(LED)光源作为照明装置,由双目摄像机拍摄静脉视差图像进行三维重建。选择手掌静脉作为特征点描述其空间三维结构,提出了一种改进的内核相关性分析方法匹配三维点云。针对200组点云数据的实验结果验证了该方法的可行性和有效性,识别率达到了98%,误拒率2%,误识率0%,总特征维数约8000至12000维,高于尺度不变特征变换(SIFT),支持对大数据集的认证识别。
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关键词
机器视觉
静脉三维
匹配
三维重建
点
云
匹配
内核相关性分析
原文传递
车载LiDAR点云路灯提取方法
被引量:
20
7
作者
李永强
董亚涵
+1 位作者
张西童
李鹏鹏
《测绘学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第2期247-259,共13页
道路场景中路灯数量大、类型多,大场景中路灯详细信息获取是一项繁重的工作。本文提出先验样本集辅助的、基于骨架线缓冲区判别的路灯点云提取及种类识别算法:先根据路灯在车载LiDAR点云中的表达特征,构建路灯模型,并构建路灯先验样本集...
道路场景中路灯数量大、类型多,大场景中路灯详细信息获取是一项繁重的工作。本文提出先验样本集辅助的、基于骨架线缓冲区判别的路灯点云提取及种类识别算法:先根据路灯在车载LiDAR点云中的表达特征,构建路灯模型,并构建路灯先验样本集;再依据数学形态学的理论和方法,提取车载LiDAR点云场景中的杆状地物,在路灯模型及语义规则约束下,得到候选路灯;然后根据候选路灯的参数信息,及已获取路灯的统计信息,从样本集中筛选候选样本;最后基于最小二乘理论的匹配算法,对路灯先验样本与候选路灯点云进行匹配筛选,并基于路灯骨架线信息构建的双重缓冲区,对候选路灯进行判别分析,实现路灯的提取和种类识别。试验表明,该算法对于遮挡少、数据相对完整的路灯提取准确度为95.2%,对于遮挡严重、点云密度低、数据完整性差的路灯提取准确度为78.0%,验证了该算法对大场景中路灯详细信息提取的稳健性。
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关键词
车载LiDAR
路灯模型
路灯先验样本
点
云
匹配
类型识别
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职称材料
ICP算法在双目结构光系统点云匹配中的应用
被引量:
17
8
作者
刘辉
王伯雄
+1 位作者
任怀艺
李鹏程
《清华大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第7期946-950,共5页
双目结构光系统在测量物体时有更好的效果,测量物体视野是单目测量系统的两倍。该文根据针孔成像理论给出了双目结构光重构的数学表达式,并通过Zhang氏标定法给出了标定结果。在双目系统中,投影仪和摄像机的标定误差、仪器设备的系统误...
双目结构光系统在测量物体时有更好的效果,测量物体视野是单目测量系统的两倍。该文根据针孔成像理论给出了双目结构光重构的数学表达式,并通过Zhang氏标定法给出了标定结果。在双目系统中,投影仪和摄像机的标定误差、仪器设备的系统误差,都会导致得到的两组三维点云数据不能很好地重合。因此,该文提出将标定获得的两个摄像机关系矩阵做为点云匹配的初值,使用改进的最近迭代点(iterative closest points,ICP)算法,加速点云匹配时间,并对经过初值变换的点云数据进行再次匹配,进一步减小系统在标定过程中的误差,从而达到对标定误差进行补偿的目的。实验结果表明:改进的ICP算法使标定后的点云能够很好地重合,并对标定值进行了修正,点云匹配的时间缩短为0.3s。
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关键词
结构光
最近迭代点(iterative
closest
points
ICP)算法
点
云
匹配
原文传递
基于多对点云匹配的三维激光雷达外参数标定
被引量:
14
9
作者
韩栋斌
徐友春
+2 位作者
王任栋
齐尧
李华
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2018年第2期449-456,共8页
针对无人车三维激光雷达与全球定位系统/惯性导航系统组合导航系统安装位置关系难以准确测量及相对转角无法直接测量的问题,提出一种基于多对点云同时匹配迭代生成外参数的方法。首先选择车辆直线往返行驶中位置相近、方向相反的激光雷...
针对无人车三维激光雷达与全球定位系统/惯性导航系统组合导航系统安装位置关系难以准确测量及相对转角无法直接测量的问题,提出一种基于多对点云同时匹配迭代生成外参数的方法。首先选择车辆直线往返行驶中位置相近、方向相反的激光雷达点云对进行匹配;然后设定参数区域中心、初始步长及步数,遍历参数组合,寻找目标函数最小时的外参数组合并更新为最优迭代区域中心;最后不断缩减步长,直到得到满足精度要求的最优外参数。实验采集了两段环境不同的数据,分别采用较优和较差的参数初始迭代中心以及不同步数进行标定。结果表明,所提方法用时短,对于非理想参数初值也能够得到较好的标定结果,而且标定方法简单,无需专门的标定物即可达到需求的标定精度。
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关键词
遥感
三维激光雷达
点
云
匹配
区域迭代
外参数标定
原文传递
基于扩展的点特征直方图特征的点云匹配算法
被引量:
14
10
作者
汤慧
周明全
耿国华
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2019年第24期195-202,共8页
针对传统匹配方法存在匹配精度低、速度慢等问题,提出一种基于扩展点特征直方图(EPFH)特征的点云匹配算法,该算法采用先粗配再细配的策略。利用ISS(intrinsic shape signature)特征检测算法获取点云上的显著特征点集;对特征点进行EPFH...
针对传统匹配方法存在匹配精度低、速度慢等问题,提出一种基于扩展点特征直方图(EPFH)特征的点云匹配算法,该算法采用先粗配再细配的策略。利用ISS(intrinsic shape signature)特征检测算法获取点云上的显著特征点集;对特征点进行EPFH特征描述;通过采样一致性算法估算刚体变换矩阵,完成待匹配点云和目标点云的初始匹配;接着使用基于k-d树的迭代最近点算法实现两片点云的精细匹配;最后将本文算法分别应用于公共数据集和兵马俑特殊数据集进行实验验证。实验结果表明,相比传统方法而言,本文算法具有更高的匹配精度和速度。
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关键词
机器视觉
点
云
匹配
特征提取
采样一致性
K-D树
原文传递
基于改进RANSAC的点云关键点匹配
被引量:
12
11
作者
赵凯
朱愿
谢枫
《智能计算机与应用》
2018年第6期18-21,共4页
为了提高随机抽样一致性(RANSAC)算法在点云特征点匹配时的精度和效率,本文对RANSAC算法加以改进:首先,通过判断特征点之间的空间位置关系是否满足相应约束条件来引导算法的抽样过程,以此提高抽样效率;然后加入预检验过程,该过程只需随...
为了提高随机抽样一致性(RANSAC)算法在点云特征点匹配时的精度和效率,本文对RANSAC算法加以改进:首先,通过判断特征点之间的空间位置关系是否满足相应约束条件来引导算法的抽样过程,以此提高抽样效率;然后加入预检验过程,该过程只需随机选取少量数据就可以用较少的计算代价排除大部分质量不高的模型,从而减少算法计算时间;最后对准最优内点集提纯,以更小的阈值限制得到最终的最优内点集,从而得到最优的特征点匹配关系。通过点云特征点匹配实验证明了本文算法在计算精度上优于标准RANSAC算法,且计算时间仅为RANSAC算法的42.3%。
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关键词
随机抽样一致性
点
云
匹配
样本内在约束
预检验
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职称材料
基于点对特征的三维点云匹配算法
被引量:
11
12
作者
易杰
李蹊
+3 位作者
易辉成
刘苗
钟凯
胡兴
《传感器与微系统》
CSCD
2019年第9期115-117,共3页
针对现有的基于全局特征的三维物体识别方法和基于局部特征的三维物体识别方法在有遮挡和混叠场景中识别效果均不理想的问题,提出了一种基于点对特征的三维点云匹配算法。利用模型上的所有点对特征来完成全局模型描述构建,并在减少的二...
针对现有的基于全局特征的三维物体识别方法和基于局部特征的三维物体识别方法在有遮挡和混叠场景中识别效果均不理想的问题,提出了一种基于点对特征的三维点云匹配算法。利用模型上的所有点对特征来完成全局模型描述构建,并在减少的二维空间上,利用快速投票方案,在局部对模型点云和场景点云进行匹配,从而恢复模型在场景中的全局姿态。实验结果表明:该算法在有遮挡和混叠的场景中识别效果比较理想。
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关键词
三维物体识别
点对特征
三维点
云
匹配
全局模型描述
投票方案
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职称材料
基于ICP算法的非合作目标特征点云配准优化
被引量:
9
13
作者
魏亮
薛牧遥
+1 位作者
霍炬
张金杰
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第12期2383-2387,共5页
针对视觉测量中非合作目标无法提供合作信息从而引起的位姿测量问题,采用ICP(Iterative Closest Point)算法配准不同时刻获取的点云降采样数据来完成目标的相对位姿测量。利用运动恢复结构算法获取了目标当前时刻的点云数据并比较了基...
针对视觉测量中非合作目标无法提供合作信息从而引起的位姿测量问题,采用ICP(Iterative Closest Point)算法配准不同时刻获取的点云降采样数据来完成目标的相对位姿测量。利用运动恢复结构算法获取了目标当前时刻的点云数据并比较了基于阈值匹配与光流匹配的特征点匹配算法,利用三角测量法对提取到的特征点进行重建,同时将点云数据进行降采样处理,根据降采样后的点云数据计算出不同时刻目标的相对位姿关系。实验表明当物体发生旋转运动时,对降采样数据利用ICP算法计算得到的目标绕坐标轴旋转角度最大误差不超过0.11°。
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关键词
运动恢复结构
点
云
匹配
点
云
降采样
迭代最近点
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职称材料
基于激光雷达与红外图像融合的车辆目标识别算法
被引量:
9
14
作者
战荫泽
张立东
秦颖
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期1238-1242,共5页
为了提高车辆目标在不同测试条件下的识别效率,降低系统的漏检率和误检率,提出了一种基于激光雷达与红外图像融合的车辆目标识别算法。该算法利用目标原点矩参量表征目标的红外特征,用匹配相似度表征目标的点云特征,再经过轴系对齐和尺...
为了提高车辆目标在不同测试条件下的识别效率,降低系统的漏检率和误检率,提出了一种基于激光雷达与红外图像融合的车辆目标识别算法。该算法利用目标原点矩参量表征目标的红外特征,用匹配相似度表征目标的点云特征,再经过轴系对齐和尺度变换实现图像融合。实验采用激光雷达与红外同轴光路获取的两类数据进行图像融合,再利用目标匹配阈值进行迭代筛选,最终识别车辆目标。对比了1帧、20帧和40帧图像中具有不同属性的车辆目标识别效果,结果显示,本算法输出的目标识别区域正确适当。在1000帧图像的多种测试条件的实验中,本算法的漏检率均小于10.0%,误检率均小于5.0%,明显优于传统的距离向数据分类法和光谱分类法,验证了其具有较好的鲁棒性。
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关键词
目标识别
图像融合
红外特征提取
点
云
匹配
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职称材料
基于ICP算法的双目标定改进方法研究
被引量:
9
15
作者
郭清达
全燕鸣
+1 位作者
于广平
武彦林
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第12期191-198,共8页
双目视觉作为一种非接触三维(3D)测量技术,其位姿标定结果的好坏将直接影响3D物体测量的精度。基于迭代最近点(ICP)算法获得两组点集之间平移和旋转参数的原理,提出了一种在传统双目位姿标定结果的基础上补偿双目标定矩阵改善精度的方...
双目视觉作为一种非接触三维(3D)测量技术,其位姿标定结果的好坏将直接影响3D物体测量的精度。基于迭代最近点(ICP)算法获得两组点集之间平移和旋转参数的原理,提出了一种在传统双目位姿标定结果的基础上补偿双目标定矩阵改善精度的方法。介绍了摄像机模型、双目视觉测量模型和ICP算法的基本思想。用双目摄像机标定的外参数和相同的靶标坐标系获得双目视觉位姿矩阵,在此提出基于ICP算法获得两组点集的旋转平移矩阵补偿双目位姿矩阵的方法,以及相应的靶标角点坐标投影误差分析模型。双目摄像机采集9组5×7个角点的靶标标定图像,应用ICP算法补偿双目位姿矩阵,并采用误差模型对9组标定结果进行了分析,双目结构光标定改进实验结果表明,应用ICP算法补偿双目标定模型能显著地提高双目标定的精度。
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关键词
机器视觉
双目标定改进
点
云
匹配
迭代最近点算法
原文传递
一种基于点云匹配的激光雷达/IMU联合标定方法
被引量:
9
16
作者
吴昱晗
王蕴宝
+2 位作者
薛庆全
郄晓斌
李志强
《电子技术应用》
2019年第12期78-82,共5页
针对车载激光雷达和惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)的坐标系标定问题,设计了一种使用角反射器作标志物的标定方法。首先通过区域分割、地面滤除和标志点提取的预处理方法来提取标志点;然后借鉴3D点云匹配的方法,将坐标系...
针对车载激光雷达和惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)的坐标系标定问题,设计了一种使用角反射器作标志物的标定方法。首先通过区域分割、地面滤除和标志点提取的预处理方法来提取标志点;然后借鉴3D点云匹配的方法,将坐标系联合标定转化为点云匹配问题,使用迭代最近邻点(Iterative Closest Point,ICP)算法求得两坐标系的坐标转换矩阵。最后,将标定结果与基于最小二乘法的标定结果进行对比,结果表明使用3D点云匹配的标定方法是可行的。
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关键词
坐标系参数标定
3D点
云
匹配
车载激光雷达
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职称材料
基于二维正态分布的无人机激光雷达点云匹配研究
被引量:
1
17
作者
任娜
张玉
+1 位作者
王洪江
张楠
《激光杂志》
CAS
北大核心
2024年第4期265-270,共6页
无人机激光雷达点云特征多,一次匹配花时间长,难以进行二次匹配,因此研究基于二维正态分布的无人机激光雷达点云匹配方法。采集无人机激光雷达点云图像,通过旋转平移方法、双边滤波方法对图像预处理,利用二维正态分布算法和动态时间规...
无人机激光雷达点云特征多,一次匹配花时间长,难以进行二次匹配,因此研究基于二维正态分布的无人机激光雷达点云匹配方法。采集无人机激光雷达点云图像,通过旋转平移方法、双边滤波方法对图像预处理,利用二维正态分布算法和动态时间规整算法完成点云特征提取,使用初始变换矩阵估计算法对点云进行粗匹配,再使用近点迭代算法进行点云快速精匹配,通过两次匹配实现无人机激光雷达点云快速匹配。实验结果表明,所提方法的无人机激光雷达点云图像去噪效果好,点云匹配时间短,匹配偏差仅在0.04 m-0.15 m之间,匹配精度达到了相关预期。
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关键词
二维正态分布
无人机激光雷达
点
云
匹配
旋转平移方法
点
云
特征
粗
匹配
精
匹配
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职称材料
基于三维点云地图和ESKF的无人车融合定位方法
被引量:
6
18
作者
崔文
薛棋文
+2 位作者
李庆玲
王凤栋
郝雪儿
《工矿自动化》
北大核心
2022年第9期116-122,共7页
基于地图匹配的无人车定位方法的精度取决于已创建地图的精度,受外界的影响较小,适用于复杂场景下的无人车定位。然而目前采用的激光雷达点云匹配算法是以单一的特征为核心进行匹配,对于大规模点云匹配准确率较低,导致三维点云地图与实...
基于地图匹配的无人车定位方法的精度取决于已创建地图的精度,受外界的影响较小,适用于复杂场景下的无人车定位。然而目前采用的激光雷达点云匹配算法是以单一的特征为核心进行匹配,对于大规模点云匹配准确率较低,导致三维点云地图与实际环境偏差较大,造成基于地图匹配的无人车定位方法精度不高的问题。针对上述问题,提出了一种基于三维点云地图和误差状态卡尔曼滤波(ESKF)的无人车融合定位方法。该方法由三维点云地图构建和ESKF融合定位2个部分组成。在三维点云地图构建部分,通过正态分布变换(NDT)算法进行帧间点云匹配,提高大规模点云匹配准确率,并在根据激光里程计数据建立的位姿图顶点和约束边的基础上添加闭环约束构建图优化问题,采用列文伯格-马夸尔特(LM)算法进行求解,以减少位姿的累计漂移,提高三维点云地图精度。在ESKF融合定位部分,采用ESKF融合惯性测量单元(IMU)数据和三维点云地图数据,实现对无人车先验位姿(位置、姿态和速度)的修正并输出后验位姿。实验结果表明,与基于地图匹配的定位方法相比,该方法定位轨迹相对位姿误差最大值减小了0.176 9 m,平均误差减小了0.027 1 m,均方根误差减小了0.059 4 m,在定位精度和稳定性方面具有更好的表现。
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关键词
无人车定位
融合定位
三维点
云
地图
误差状态卡尔曼滤波
激光雷达
点
云
匹配
图优化
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职称材料
基于激光点云NDT特征的两步回环检测
被引量:
7
19
作者
柴梦娜
刘元盛
任丽军
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期17-24,共8页
针对传统激光雷达配准算法进行大规模同时定位与建图(SLAM)时,存在较大累计误差的问题,本文提出一种基于正态分布变换(NDT)的两步回环检测方法,充分利用NDT配准中点云均值与方差特征,并将所提方法加入SLAM完整框架。点云匹配中采用重叠...
针对传统激光雷达配准算法进行大规模同时定位与建图(SLAM)时,存在较大累计误差的问题,本文提出一种基于正态分布变换(NDT)的两步回环检测方法,充分利用NDT配准中点云均值与方差特征,并将所提方法加入SLAM完整框架。点云匹配中采用重叠网格,首先根据各网格特征值,构建点云外观描述,进行粗回环检测。符合粗回环条件后,计算点云网格均值到坐标原点距离的方法使点云具有旋转不变性,进行精确回环检测。本文提出算法在“小旋风”智能车平台进行验证,实验表明,所提算法可以有效减小大规模建图中的累计误差,系统的鲁棒性更强,跟踪性能更好。
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关键词
同时定位与建图
NDT点
云
匹配
重叠网格
点
云
外观描述
两步回环检测
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职称材料
基于改进RBPF的变电站巡检机器人建图方法研究
被引量:
3
20
作者
于志浩
张艳荣
+1 位作者
张安迪
徐雪莲
《电测与仪表》
北大核心
2023年第6期26-31,共6页
为解决传统粒子滤波(Rao-Blackwellized Particle Filter,RBPF)巡检机器人建图方法在非结构化环境中计算精度低、计算量大等问题,文章提出一种基于点云匹配的改进RBPF变电站巡检机器人建图方法。基于RBPF方法设计子图构建策略,引入Adabo...
为解决传统粒子滤波(Rao-Blackwellized Particle Filter,RBPF)巡检机器人建图方法在非结构化环境中计算精度低、计算量大等问题,文章提出一种基于点云匹配的改进RBPF变电站巡检机器人建图方法。基于RBPF方法设计子图构建策略,引入Adaboost学习算法识别相邻子图;针对传统点云匹配方法在拼接仅有部分重合的子图时,拼接精度低的现象,将NDT和ICP算法相结合,设计匹配算法,求解子图间相对位姿。然后,根据子图间相对位姿,通过图优化(General Graph Optimization,G2O)算法对子图全局位姿进行优化求解,得到完整的变电站地图;采用Gazebo软件进行仿真,对不同方法的建图效果进行对比。结果表明:改进RBPF方法在变电站的复杂环境下能够降低硬件成本、提高建图精度,可以为无人值守变电站的设计提供参考。
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关键词
地图构建
变电站
粒子滤波
点
云
匹配
机器人巡检
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职称材料
题名
公路地形图测绘中遥感影像点云匹配技术应用分析
被引量:
2
1
作者
汪族仁
机构
安徽省交通勘察设计院有限公司
出处
《山西建筑》
2020年第17期166-167,共2页
文摘
公路地形图测绘是公路施工的重要环节,能够为公路建设进行前提路线规划,为路线设计提供精准的参考依据。地形图测绘工期紧且任务重,对测绘精度提出了较高的要求,采用遥感影像点云匹配技术可提高测绘效率,满足测图需求,通过影像匹配和特征点检测,实现云匹配技术的有效应用,改进公路地形图测绘方式。
关键词
公路地形图
测绘工作
遥感影像点
云
匹配
Keywords
road topographic map
surveying and mapping
remote sensing image point
cloud matching
分类号
P231 [天文地球—摄影测量与遥感]
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职称材料
题名
多源点云数据融合的建筑物精细化建模
被引量:
48
2
作者
王树臻
郑国强
王光生
胡玉民
张德怀
亓伟
机构
山东建筑大学测绘地理信息学院
山东智维测绘科技有限公司
山东正维勘察测绘有限公司
出处
《测绘通报》
CSCD
北大核心
2020年第8期28-32,38,共6页
基金
国家自然科学基金青年基金(51808320)
山东省研究生创新计划(SDYY16031)。
文摘
三维建模技术能够实现建筑物的数字化存档,在古建筑保护与修复和现代建筑规划与改造中具有不可替代的作用。针对倾斜摄影测量和三维激光扫描建模技术中建筑物模型存在的问题,本文提出了一种倾斜摄影测量和三维激光扫描生成三维点云模型相融合的建筑物精细化建模方法。选用无人机和三维激光扫描仪作为试验设备,利用ContextCapture、SCENE软件完成点云拼接、生产和编辑,通过ICP算法完成点云精细匹配,实现多源点云数据融合建模;对比单一建模方法模型,从纹理结构和模型精度两方面对融合建模模型进行质量评价。结果表明,融合建模模型纹理清晰,几何结构完整,模型距离中误差和高差中误差的均值均低于倾斜摄影测量模型的值,接近三维激光扫描模型。
关键词
倾斜摄影测量
三维激光扫描
ICP算法
点
云
匹配
融合建模
Keywords
oblique photography
3D laser scanning
the ICP algorithm
point cloud matching
fusion modeling
分类号
P237 [天文地球—摄影测量与遥感]
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职称材料
题名
基于点云数据的复杂型面数字化检测技术研究
被引量:
27
3
作者
张学昌
习俊通
严隽琪
机构
上海交通大学机械与动力工程学院
出处
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2005年第5期727-731,737,共6页
基金
上海汽车工业科技发展基金资助项目(0310)~~
文摘
针对设计制造流程中复杂型面检测难的问题,建立了由数据获取、点云与计算机辅助设计模型匹配及偏差分析组成的数字化测量系统。采用格雷码加相移技术的三维非接触式光学测量技术,获取了待测零件的表面数据。为满足光学三角法要求,在测量机构中采用了定制光栅,提出了具有小扰动的改进最邻近点迭代算法进行点云与计算机辅助设计模型的准确匹配。在偏差分析中采用多分辨率层次分析法对测量点云与计算机辅助设计模型进行比较,为设计人员及时提供了精度分析数据,使设计制造检测成为一个反馈系统。以某型号轿车车灯配光镜为例,验证了该系统的可行性。
关键词
非接触测量
点
云
匹配
数字化检测
偏差分析
Keywords
noncontact measurement
point cloud matching
digital measurement
deviation analysis
分类号
TP206 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
大型复杂曲面三维形貌测量及应用研究进展
被引量:
32
4
作者
马国庆
刘丽
于正林
曹国华
机构
长春理工大学机电工程学院
出处
《中国光学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期214-228,共15页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(No.2015AA7060112)
吉林省科技发展计划资助项目(No.20160204016GX)
+2 种基金
吉林省省级产业创新专项资金资助项目(No.2016C088
No.2017C045-2)
长春理工大学青年科学基金资助项目(No.XQNJJ-2016-04)~~
文摘
大型复杂曲面因为空间尺度大、结构复杂,因此对其进行测量和检测相对较困难,三维形貌测量技术分辨率高、数据获取速度快,为大型复杂曲面的偏差控制和逆向工程提供了技术保障。分析和综述了大型复杂曲面三维形貌测量及应用研究的进展,论述了目前实现大型复杂曲面三维形貌测量的手段,归纳和总结了目前以及未来几年可用大型复杂曲面三维形貌测量的设备和仪器的特点与应用场合,并对比分析了每种测量设备的优缺点,为正确和广泛应用三维形貌测量设备提供参考,重点介绍了三维点云获取方法及点云处理方法,对点云预处理方法、点云拼接方法所涉及的技术进行归纳总结。最后,对三维形貌测量技术的应用场合进行剖析,认为大型复杂曲面三维形貌测量将向着非接触、自动化方向发展,在发展过程中基于全局坐标的点云拼接、非贴点测量将成为研究的主要方向。
关键词
大型复杂曲面
三维形貌
点
云
拼接
点
云
匹配
Keywords
large complex surfaces
three-dimensional profile
clouds registration
clouds match
分类号
TB92 [一般工业技术—计量学]
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职称材料
题名
复杂叶片机器人磨抛加工工艺技术研究进展
被引量:
23
5
作者
朱大虎
徐小虎
蒋诚
李文龙
机构
武汉理工大学汽车工程学院现代汽车零部件技术湖北省重点实验室
华中科技大学机械科学与工程学院数字制造装备与技术国家重点实验室
出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期1-23,共23页
基金
国家自然科学基金(51975443,51535004,51675394)。
文摘
针对航空、航天、能源等国家战略领域复杂叶片高效高品质加工重大需求,对近年来以工业机器人为装备执行体的机器人磨抛加工技术的研究进展进行了综述。具体围绕叶片机器人磨抛中涉及的加工系统精确标定、测量点云高效匹配、加工轨迹自适应规划,以及柔顺力精密控制等关键工艺技术,系统而全面地分析了国内外已公开发表的相关文献,并以典型的汽轮机叶片和发动机叶片为例,阐述了叶片机器人磨抛工程应用效果。最后从叶片特殊部位一体化加工、磨抛加工颤振抑制、磨抛表面完整性控制、叶片增减材混合加工等方面对该领域未来研究方向进行了展望。
关键词
机器人磨抛
复杂叶片
加工系统标定
测量点
云
匹配
轨迹自适应规划
柔顺力控制
Keywords
robotic grinding
complex blades
machining system calibration
measured point cloud matching
trajectory adaptive planning
compliance force control
分类号
V261 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
TP24 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
原文传递
题名
基于三维点云匹配的手掌静脉识别
被引量:
21
6
作者
张祺深
周雅
胡晓明
王丹婷
机构
北京理工大学光电学院
北京理工大学生命学院
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第1期266-276,共11页
基金
国家自然科学基金(30900385)
文摘
针对现有手掌静脉认证系统误拒率较高以及不支持大数据集匹配的问题,设计了基于透射式光源的双目视觉静脉三维点云重建装置,提出了基于三维点云匹配的手掌静脉认证算法。系统使用850 nm透射式发光二极管(LED)光源作为照明装置,由双目摄像机拍摄静脉视差图像进行三维重建。选择手掌静脉作为特征点描述其空间三维结构,提出了一种改进的内核相关性分析方法匹配三维点云。针对200组点云数据的实验结果验证了该方法的可行性和有效性,识别率达到了98%,误拒率2%,误识率0%,总特征维数约8000至12000维,高于尺度不变特征变换(SIFT),支持对大数据集的认证识别。
关键词
机器视觉
静脉三维
匹配
三维重建
点
云
匹配
内核相关性分析
Keywords
machine vision
hand vein recognition
three dimensional point cloud
point cloud matching
kernelcorrelation
分类号
O436 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
车载LiDAR点云路灯提取方法
被引量:
20
7
作者
李永强
董亚涵
张西童
李鹏鹏
机构
河南理工大学测绘与国土信息工程学院
出处
《测绘学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第2期247-259,共13页
基金
测绘地理信息公益性行业科研专项(201412020)
国家自然科学基金(41771491)~~
文摘
道路场景中路灯数量大、类型多,大场景中路灯详细信息获取是一项繁重的工作。本文提出先验样本集辅助的、基于骨架线缓冲区判别的路灯点云提取及种类识别算法:先根据路灯在车载LiDAR点云中的表达特征,构建路灯模型,并构建路灯先验样本集;再依据数学形态学的理论和方法,提取车载LiDAR点云场景中的杆状地物,在路灯模型及语义规则约束下,得到候选路灯;然后根据候选路灯的参数信息,及已获取路灯的统计信息,从样本集中筛选候选样本;最后基于最小二乘理论的匹配算法,对路灯先验样本与候选路灯点云进行匹配筛选,并基于路灯骨架线信息构建的双重缓冲区,对候选路灯进行判别分析,实现路灯的提取和种类识别。试验表明,该算法对于遮挡少、数据相对完整的路灯提取准确度为95.2%,对于遮挡严重、点云密度低、数据完整性差的路灯提取准确度为78.0%,验证了该算法对大场景中路灯详细信息提取的稳健性。
关键词
车载LiDAR
路灯模型
路灯先验样本
点
云
匹配
类型识别
Keywords
mobile LiDAR
streetlight model
streetlight priori sample
point cloud matching
type recognition
分类号
P237 [天文地球—摄影测量与遥感]
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职称材料
题名
ICP算法在双目结构光系统点云匹配中的应用
被引量:
17
8
作者
刘辉
王伯雄
任怀艺
李鹏程
机构
清华大学精密仪器与机械学系
出处
《清华大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第7期946-950,共5页
文摘
双目结构光系统在测量物体时有更好的效果,测量物体视野是单目测量系统的两倍。该文根据针孔成像理论给出了双目结构光重构的数学表达式,并通过Zhang氏标定法给出了标定结果。在双目系统中,投影仪和摄像机的标定误差、仪器设备的系统误差,都会导致得到的两组三维点云数据不能很好地重合。因此,该文提出将标定获得的两个摄像机关系矩阵做为点云匹配的初值,使用改进的最近迭代点(iterative closest points,ICP)算法,加速点云匹配时间,并对经过初值变换的点云数据进行再次匹配,进一步减小系统在标定过程中的误差,从而达到对标定误差进行补偿的目的。实验结果表明:改进的ICP算法使标定后的点云能够很好地重合,并对标定值进行了修正,点云匹配的时间缩短为0.3s。
关键词
结构光
最近迭代点(iterative
closest
points
ICP)算法
点
云
匹配
Keywords
structured light
iterative closest points (ICP) algorithm
point cloud matching
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
原文传递
题名
基于多对点云匹配的三维激光雷达外参数标定
被引量:
14
9
作者
韩栋斌
徐友春
王任栋
齐尧
李华
机构
中国人民解放军军事交通学院研究生管理大队
中国人民解放军军事交通学院军用车辆系
出处
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2018年第2期449-456,共8页
基金
国家自然科学基金(91220301)
国家973计划(2016YFB0100903)
文摘
针对无人车三维激光雷达与全球定位系统/惯性导航系统组合导航系统安装位置关系难以准确测量及相对转角无法直接测量的问题,提出一种基于多对点云同时匹配迭代生成外参数的方法。首先选择车辆直线往返行驶中位置相近、方向相反的激光雷达点云对进行匹配;然后设定参数区域中心、初始步长及步数,遍历参数组合,寻找目标函数最小时的外参数组合并更新为最优迭代区域中心;最后不断缩减步长,直到得到满足精度要求的最优外参数。实验采集了两段环境不同的数据,分别采用较优和较差的参数初始迭代中心以及不同步数进行标定。结果表明,所提方法用时短,对于非理想参数初值也能够得到较好的标定结果,而且标定方法简单,无需专门的标定物即可达到需求的标定精度。
关键词
遥感
三维激光雷达
点
云
匹配
区域迭代
外参数标定
Keywords
remote sensing
three-dimensional lidar
point cloud matching
regional iteration
extrinsic parameter calibration
分类号
TP75 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
原文传递
题名
基于扩展的点特征直方图特征的点云匹配算法
被引量:
14
10
作者
汤慧
周明全
耿国华
机构
西北大学信息科学与技术学院
西安财经大学实验实训教学管理中心
北京师范大学艺术与传媒学院
出处
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2019年第24期195-202,共8页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(61802311,61731015,61602380)
国家自然科学基金面上项目(61673319)
+2 种基金
陕西省重点研发计划一般项目(2019SF-272)
陕西省教育厅自然科学专项(18JK0795)
青岛市自主创新重大专项项目(2017-4-3-2-xcl)
文摘
针对传统匹配方法存在匹配精度低、速度慢等问题,提出一种基于扩展点特征直方图(EPFH)特征的点云匹配算法,该算法采用先粗配再细配的策略。利用ISS(intrinsic shape signature)特征检测算法获取点云上的显著特征点集;对特征点进行EPFH特征描述;通过采样一致性算法估算刚体变换矩阵,完成待匹配点云和目标点云的初始匹配;接着使用基于k-d树的迭代最近点算法实现两片点云的精细匹配;最后将本文算法分别应用于公共数据集和兵马俑特殊数据集进行实验验证。实验结果表明,相比传统方法而言,本文算法具有更高的匹配精度和速度。
关键词
机器视觉
点
云
匹配
特征提取
采样一致性
K-D树
Keywords
machine vision
point cloud registration
feature extraction
sample consensus
k-d tree
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
原文传递
题名
基于改进RANSAC的点云关键点匹配
被引量:
12
11
作者
赵凯
朱愿
谢枫
机构
陆军军事交通学院
军事交通运输研究所
出处
《智能计算机与应用》
2018年第6期18-21,共4页
基金
国家重点研发计划(2016YFB0100903)
文摘
为了提高随机抽样一致性(RANSAC)算法在点云特征点匹配时的精度和效率,本文对RANSAC算法加以改进:首先,通过判断特征点之间的空间位置关系是否满足相应约束条件来引导算法的抽样过程,以此提高抽样效率;然后加入预检验过程,该过程只需随机选取少量数据就可以用较少的计算代价排除大部分质量不高的模型,从而减少算法计算时间;最后对准最优内点集提纯,以更小的阈值限制得到最终的最优内点集,从而得到最优的特征点匹配关系。通过点云特征点匹配实验证明了本文算法在计算精度上优于标准RANSAC算法,且计算时间仅为RANSAC算法的42.3%。
关键词
随机抽样一致性
点
云
匹配
样本内在约束
预检验
Keywords
Random Sample Consensus (RANSAC)
point cloud matching
sample intrinsic constraint
pre-verification
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于点对特征的三维点云匹配算法
被引量:
11
12
作者
易杰
李蹊
易辉成
刘苗
钟凯
胡兴
机构
湖南工业职业技术学院
华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室
湖南航天天麓新材料检测有限责任公司
出处
《传感器与微系统》
CSCD
2019年第9期115-117,共3页
基金
国家自然科学基金资助项目(51675208)
湖南省自然科学基金资助项目(2019JJ70077)
湖南省教育厅优秀青年项目(18B552)
文摘
针对现有的基于全局特征的三维物体识别方法和基于局部特征的三维物体识别方法在有遮挡和混叠场景中识别效果均不理想的问题,提出了一种基于点对特征的三维点云匹配算法。利用模型上的所有点对特征来完成全局模型描述构建,并在减少的二维空间上,利用快速投票方案,在局部对模型点云和场景点云进行匹配,从而恢复模型在场景中的全局姿态。实验结果表明:该算法在有遮挡和混叠的场景中识别效果比较理想。
关键词
三维物体识别
点对特征
三维点
云
匹配
全局模型描述
投票方案
Keywords
3D object recognition
point pair feature
3D point cloud matching
global model description
voting scheme
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于ICP算法的非合作目标特征点云配准优化
被引量:
9
13
作者
魏亮
薛牧遥
霍炬
张金杰
机构
哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院
上海航天动力技术研究所
出处
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第12期2383-2387,共5页
基金
装备预研与航天科技联合基金(6141B06 1505)。
文摘
针对视觉测量中非合作目标无法提供合作信息从而引起的位姿测量问题,采用ICP(Iterative Closest Point)算法配准不同时刻获取的点云降采样数据来完成目标的相对位姿测量。利用运动恢复结构算法获取了目标当前时刻的点云数据并比较了基于阈值匹配与光流匹配的特征点匹配算法,利用三角测量法对提取到的特征点进行重建,同时将点云数据进行降采样处理,根据降采样后的点云数据计算出不同时刻目标的相对位姿关系。实验表明当物体发生旋转运动时,对降采样数据利用ICP算法计算得到的目标绕坐标轴旋转角度最大误差不超过0.11°。
关键词
运动恢复结构
点
云
匹配
点
云
降采样
迭代最近点
Keywords
structure from motion
point cloud matching
point cloud downsampling
iterative closest point
分类号
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于激光雷达与红外图像融合的车辆目标识别算法
被引量:
9
14
作者
战荫泽
张立东
秦颖
机构
长春理工大学光电信息学院
出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期1238-1242,共5页
基金
国家自然科学基金项目(No.61703056)
吉林省高教学会高教科研项目(No.JGJX2018D283)
吉林省教育科学规划项目(No.GH171024)资助。
文摘
为了提高车辆目标在不同测试条件下的识别效率,降低系统的漏检率和误检率,提出了一种基于激光雷达与红外图像融合的车辆目标识别算法。该算法利用目标原点矩参量表征目标的红外特征,用匹配相似度表征目标的点云特征,再经过轴系对齐和尺度变换实现图像融合。实验采用激光雷达与红外同轴光路获取的两类数据进行图像融合,再利用目标匹配阈值进行迭代筛选,最终识别车辆目标。对比了1帧、20帧和40帧图像中具有不同属性的车辆目标识别效果,结果显示,本算法输出的目标识别区域正确适当。在1000帧图像的多种测试条件的实验中,本算法的漏检率均小于10.0%,误检率均小于5.0%,明显优于传统的距离向数据分类法和光谱分类法,验证了其具有较好的鲁棒性。
关键词
目标识别
图像融合
红外特征提取
点
云
匹配
Keywords
image processing
deep learning
convolutional neural network
gray gradient
分类号
TP391.4 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于ICP算法的双目标定改进方法研究
被引量:
9
15
作者
郭清达
全燕鸣
于广平
武彦林
机构
华南理工大学机械与汽车工程学院
广州中国科学院沈阳自动化研究所分所
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第12期191-198,共8页
基金
广东省协同创新项目产学研合作专项(2014A090906015)
文摘
双目视觉作为一种非接触三维(3D)测量技术,其位姿标定结果的好坏将直接影响3D物体测量的精度。基于迭代最近点(ICP)算法获得两组点集之间平移和旋转参数的原理,提出了一种在传统双目位姿标定结果的基础上补偿双目标定矩阵改善精度的方法。介绍了摄像机模型、双目视觉测量模型和ICP算法的基本思想。用双目摄像机标定的外参数和相同的靶标坐标系获得双目视觉位姿矩阵,在此提出基于ICP算法获得两组点集的旋转平移矩阵补偿双目位姿矩阵的方法,以及相应的靶标角点坐标投影误差分析模型。双目摄像机采集9组5×7个角点的靶标标定图像,应用ICP算法补偿双目位姿矩阵,并采用误差模型对9组标定结果进行了分析,双目结构光标定改进实验结果表明,应用ICP算法补偿双目标定模型能显著地提高双目标定的精度。
关键词
机器视觉
双目标定改进
点
云
匹配
迭代最近点算法
Keywords
machine vision
improved binocular calibration
point cloud register
iterative closest point algorithm
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
原文传递
题名
一种基于点云匹配的激光雷达/IMU联合标定方法
被引量:
9
16
作者
吴昱晗
王蕴宝
薛庆全
郄晓斌
李志强
机构
北京航天发射技术研究所
出处
《电子技术应用》
2019年第12期78-82,共5页
文摘
针对车载激光雷达和惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)的坐标系标定问题,设计了一种使用角反射器作标志物的标定方法。首先通过区域分割、地面滤除和标志点提取的预处理方法来提取标志点;然后借鉴3D点云匹配的方法,将坐标系联合标定转化为点云匹配问题,使用迭代最近邻点(Iterative Closest Point,ICP)算法求得两坐标系的坐标转换矩阵。最后,将标定结果与基于最小二乘法的标定结果进行对比,结果表明使用3D点云匹配的标定方法是可行的。
关键词
坐标系参数标定
3D点
云
匹配
车载激光雷达
Keywords
coordinate system parameter calibration
3D point cloud matching
vehicle LiDAR
分类号
TN958.98 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
基于二维正态分布的无人机激光雷达点云匹配研究
被引量:
1
17
作者
任娜
张玉
王洪江
张楠
机构
沈阳工程学院信息学院
东北林业大学信息学院
出处
《激光杂志》
CAS
北大核心
2024年第4期265-270,共6页
基金
辽宁省教育厅科学研究经费项目(面上项目)(No.LJKZ1086)
辽宁省应用基础研究计划(No.2022JH2/101300134)
辽宁省应用基础研究计划项目(No.2023JH2/101300065)。
文摘
无人机激光雷达点云特征多,一次匹配花时间长,难以进行二次匹配,因此研究基于二维正态分布的无人机激光雷达点云匹配方法。采集无人机激光雷达点云图像,通过旋转平移方法、双边滤波方法对图像预处理,利用二维正态分布算法和动态时间规整算法完成点云特征提取,使用初始变换矩阵估计算法对点云进行粗匹配,再使用近点迭代算法进行点云快速精匹配,通过两次匹配实现无人机激光雷达点云快速匹配。实验结果表明,所提方法的无人机激光雷达点云图像去噪效果好,点云匹配时间短,匹配偏差仅在0.04 m-0.15 m之间,匹配精度达到了相关预期。
关键词
二维正态分布
无人机激光雷达
点
云
匹配
旋转平移方法
点
云
特征
粗
匹配
精
匹配
Keywords
two-dimensional normal distribution
drone LiDAR
point cloud matching
rotation translation meth-od
point cloud features
rough matching
precise matching
分类号
TN911.5 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于三维点云地图和ESKF的无人车融合定位方法
被引量:
6
18
作者
崔文
薛棋文
李庆玲
王凤栋
郝雪儿
机构
国能准能集团有限责任公司机电管理部
中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院
出处
《工矿自动化》
北大核心
2022年第9期116-122,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(61673385)。
文摘
基于地图匹配的无人车定位方法的精度取决于已创建地图的精度,受外界的影响较小,适用于复杂场景下的无人车定位。然而目前采用的激光雷达点云匹配算法是以单一的特征为核心进行匹配,对于大规模点云匹配准确率较低,导致三维点云地图与实际环境偏差较大,造成基于地图匹配的无人车定位方法精度不高的问题。针对上述问题,提出了一种基于三维点云地图和误差状态卡尔曼滤波(ESKF)的无人车融合定位方法。该方法由三维点云地图构建和ESKF融合定位2个部分组成。在三维点云地图构建部分,通过正态分布变换(NDT)算法进行帧间点云匹配,提高大规模点云匹配准确率,并在根据激光里程计数据建立的位姿图顶点和约束边的基础上添加闭环约束构建图优化问题,采用列文伯格-马夸尔特(LM)算法进行求解,以减少位姿的累计漂移,提高三维点云地图精度。在ESKF融合定位部分,采用ESKF融合惯性测量单元(IMU)数据和三维点云地图数据,实现对无人车先验位姿(位置、姿态和速度)的修正并输出后验位姿。实验结果表明,与基于地图匹配的定位方法相比,该方法定位轨迹相对位姿误差最大值减小了0.176 9 m,平均误差减小了0.027 1 m,均方根误差减小了0.059 4 m,在定位精度和稳定性方面具有更好的表现。
关键词
无人车定位
融合定位
三维点
云
地图
误差状态卡尔曼滤波
激光雷达
点
云
匹配
图优化
Keywords
unmanned vehicle positioning
fusion positioning
3D point cloud map
error state Kalman filter
laser lidar
point cloud matching
graph optimization
分类号
TD67 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
基于激光点云NDT特征的两步回环检测
被引量:
7
19
作者
柴梦娜
刘元盛
任丽军
机构
北京联合大学智慧城市学院
北京联合大学机器人学院
北京联合大学北京市信息服务工程重点实验室
出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期17-24,共8页
基金
国家自然科学基金项目(No.61871039
No.61871038)
北京联合大学人才强校优选计划项目(No.BPHR2017EZ02)资助。
文摘
针对传统激光雷达配准算法进行大规模同时定位与建图(SLAM)时,存在较大累计误差的问题,本文提出一种基于正态分布变换(NDT)的两步回环检测方法,充分利用NDT配准中点云均值与方差特征,并将所提方法加入SLAM完整框架。点云匹配中采用重叠网格,首先根据各网格特征值,构建点云外观描述,进行粗回环检测。符合粗回环条件后,计算点云网格均值到坐标原点距离的方法使点云具有旋转不变性,进行精确回环检测。本文提出算法在“小旋风”智能车平台进行验证,实验表明,所提算法可以有效减小大规模建图中的累计误差,系统的鲁棒性更强,跟踪性能更好。
关键词
同时定位与建图
NDT点
云
匹配
重叠网格
点
云
外观描述
两步回环检测
Keywords
simultaneous localization and mapping
NDT point cloud registration
overlapping units
appearance description of point cloud
two-step loop closure detection
分类号
TN249 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
基于改进RBPF的变电站巡检机器人建图方法研究
被引量:
3
20
作者
于志浩
张艳荣
张安迪
徐雪莲
机构
西南交通大学机械工程学院
燕山大学信息科学与工程学院
出处
《电测与仪表》
北大核心
2023年第6期26-31,共6页
基金
四川省科技计划项目(2017GZ0164)
四川省科委科研基金项目(2020YJ0035)。
文摘
为解决传统粒子滤波(Rao-Blackwellized Particle Filter,RBPF)巡检机器人建图方法在非结构化环境中计算精度低、计算量大等问题,文章提出一种基于点云匹配的改进RBPF变电站巡检机器人建图方法。基于RBPF方法设计子图构建策略,引入Adaboost学习算法识别相邻子图;针对传统点云匹配方法在拼接仅有部分重合的子图时,拼接精度低的现象,将NDT和ICP算法相结合,设计匹配算法,求解子图间相对位姿。然后,根据子图间相对位姿,通过图优化(General Graph Optimization,G2O)算法对子图全局位姿进行优化求解,得到完整的变电站地图;采用Gazebo软件进行仿真,对不同方法的建图效果进行对比。结果表明:改进RBPF方法在变电站的复杂环境下能够降低硬件成本、提高建图精度,可以为无人值守变电站的设计提供参考。
关键词
地图构建
变电站
粒子滤波
点
云
匹配
机器人巡检
Keywords
mapping construction
substation
Rao-Blackwellized particle filter
point cloud matching
robot inspection
分类号
TM769 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
公路地形图测绘中遥感影像点云匹配技术应用分析
汪族仁
《山西建筑》
2020
2
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职称材料
2
多源点云数据融合的建筑物精细化建模
王树臻
郑国强
王光生
胡玉民
张德怀
亓伟
《测绘通报》
CSCD
北大核心
2020
48
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职称材料
3
基于点云数据的复杂型面数字化检测技术研究
张学昌
习俊通
严隽琪
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2005
27
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职称材料
4
大型复杂曲面三维形貌测量及应用研究进展
马国庆
刘丽
于正林
曹国华
《中国光学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
32
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职称材料
5
复杂叶片机器人磨抛加工工艺技术研究进展
朱大虎
徐小虎
蒋诚
李文龙
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
23
原文传递
6
基于三维点云匹配的手掌静脉识别
张祺深
周雅
胡晓明
王丹婷
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
21
原文传递
7
车载LiDAR点云路灯提取方法
李永强
董亚涵
张西童
李鹏鹏
《测绘学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
20
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职称材料
8
ICP算法在双目结构光系统点云匹配中的应用
刘辉
王伯雄
任怀艺
李鹏程
《清华大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
17
原文传递
9
基于多对点云匹配的三维激光雷达外参数标定
韩栋斌
徐友春
王任栋
齐尧
李华
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2018
14
原文传递
10
基于扩展的点特征直方图特征的点云匹配算法
汤慧
周明全
耿国华
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2019
14
原文传递
11
基于改进RANSAC的点云关键点匹配
赵凯
朱愿
谢枫
《智能计算机与应用》
2018
12
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职称材料
12
基于点对特征的三维点云匹配算法
易杰
李蹊
易辉成
刘苗
钟凯
胡兴
《传感器与微系统》
CSCD
2019
11
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职称材料
13
基于ICP算法的非合作目标特征点云配准优化
魏亮
薛牧遥
霍炬
张金杰
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020
9
下载PDF
职称材料
14
基于激光雷达与红外图像融合的车辆目标识别算法
战荫泽
张立东
秦颖
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2021
9
下载PDF
职称材料
15
基于ICP算法的双目标定改进方法研究
郭清达
全燕鸣
于广平
武彦林
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
9
原文传递
16
一种基于点云匹配的激光雷达/IMU联合标定方法
吴昱晗
王蕴宝
薛庆全
郄晓斌
李志强
《电子技术应用》
2019
9
下载PDF
职称材料
17
基于二维正态分布的无人机激光雷达点云匹配研究
任娜
张玉
王洪江
张楠
《激光杂志》
CAS
北大核心
2024
1
下载PDF
职称材料
18
基于三维点云地图和ESKF的无人车融合定位方法
崔文
薛棋文
李庆玲
王凤栋
郝雪儿
《工矿自动化》
北大核心
2022
6
下载PDF
职称材料
19
基于激光点云NDT特征的两步回环检测
柴梦娜
刘元盛
任丽军
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2020
7
下载PDF
职称材料
20
基于改进RBPF的变电站巡检机器人建图方法研究
于志浩
张艳荣
张安迪
徐雪莲
《电测与仪表》
北大核心
2023
3
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职称材料
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