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煤矿井下无人驾驶无轨胶轮车目标3D检测研究 被引量:11
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作者 秦沛霖 张传伟 +1 位作者 周李兵 王健龙 《工矿自动化》 北大核心 2022年第2期35-41,共7页
基于3D检测的环境感知是实现煤矿井下无轨胶轮车无人驾驶技术的基础。因井下环境中光照不足,导致RGB图像信息缺失,且巷道空间狭小导致激光雷达采集的点云数据存在较多噪声,现有的基于图像或雷达点云的目标3D检测方法在井下难以取得较好... 基于3D检测的环境感知是实现煤矿井下无轨胶轮车无人驾驶技术的基础。因井下环境中光照不足,导致RGB图像信息缺失,且巷道空间狭小导致激光雷达采集的点云数据存在较多噪声,现有的基于图像或雷达点云的目标3D检测方法在井下难以取得较好的检测效果。针对该问题,提出一种融合图像和雷达点云的无人驾驶无轨胶轮车目标3D检测方法。针对获取的无轨胶轮车行驶环境数据进行预处理:采用全局直方图均衡化方法提升RGB图像亮度,降低井下光照不均影响;对雷达点云数据进行双边滤波去噪及主成分分析降维处理,以提升点云数据质量,减少运算时间。设计了一种融合图像与雷达点云检测模型,采用区域生成网络生成2D图像候选区域,对其与点云数据进行早期特征级融合生成3D候选区域,并与经感兴趣区域池化的图像和点云数据进行后期区域级融合,输出3D检测锚框,实现目标检测。实验结果表明,与基于YOLO3D,MV3D模型的检测方法相比,该方法对待测目标的检测精度较高,较好地实现了精度与检测速度的平衡。井下测试结果表明,该方法能够准确检测出无轨胶轮车行驶环境中的行人或车辆位置,无漏检情况,具有良好的井下适应性。 展开更多
关键词 无轨胶轮车 无人驾驶 环境感知 目标3D检测 单目图像 雷达点云 特征融合
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实景三维技术在生态环境领域的应用探索
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作者 高俊 柳春生 +2 位作者 何骞 程铭宇 淦立琴 《城市勘测》 2024年第1期16-19,共4页
近年来,在大中型城市中,将大气、水、固废、噪声甚至光污染等纳入环境保护控制范围,基本形成了以物联网技术为基础的城市环境监测预警网络。为了提高城市环境监测系统的效率,需要改变城市环境污染的治理模式,利用实景三维技术赋能城市... 近年来,在大中型城市中,将大气、水、固废、噪声甚至光污染等纳入环境保护控制范围,基本形成了以物联网技术为基础的城市环境监测预警网络。为了提高城市环境监测系统的效率,需要改变城市环境污染的治理模式,利用实景三维技术赋能城市环境治理。实景三维(3D real scene)是对人类生产、生活和生态空间进行真实、立体、时序化反映和表达的数字虚拟空间[1]。本文基于实景三维数据底板,依托实景三维关键技术,接入生态环境领域物联感知数据,探索大气、噪声、污水等业务对象全新管理方式,提升业务主管部门治理水平。 展开更多
关键词 实景三维 生态环境 物联感知
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基于多层激光雷达的3D虚拟环境感知系统 被引量:1
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作者 何忧 何晓程 董星 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第1期199-204,共6页
为了提高不同距离、不同视觉角度环境感知准确度,提出基于多层激光雷达的3D虚拟环境感知系统。系统硬件方面,将高性能计算机作为此次设计系统核心,设计系统硬件结构。软件方面,选择HDL-32E32线激光雷达,变换激光雷达点云数据点坐标系,获... 为了提高不同距离、不同视觉角度环境感知准确度,提出基于多层激光雷达的3D虚拟环境感知系统。系统硬件方面,将高性能计算机作为此次设计系统核心,设计系统硬件结构。软件方面,选择HDL-32E32线激光雷达,变换激光雷达点云数据点坐标系,获取3D虚拟环境点云数据,设计数据点提取和聚类算法,提取、聚类数据点,采用最小二乘法,多层拟合数据点,提取3D虚拟环境信息;将3D虚拟环境分为不同的感知层次,设计单层次环境感知策略,实现3D虚拟环境感知。依据真实街道环境,建立3D虚拟街道环境,设计实验方法,环境感知结果:此次设计系统感知不同距离、不同视觉角度环境范围小,3D虚拟环境感知精度最高可达99.32%,3D虚拟环境感知误差最低仅为3.56%。 展开更多
关键词 多层激光雷达 环境信息 数据点 3D虚拟环境 环境感知 感知系统
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基于深度学习的自动驾驶目标检测方法综述
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作者 黄兴驰 申彩英 《现代车用动力》 2023年第1期1-4,共4页
环境感知是自动驾驶汽车的三大基本系统之一,针对道路交通参与者的目标检测是环境感知系统的主要功能,随着人工智能领域研究发展,目标检测的精度与速率都达到新的高度。综合国内外研究文献,简述目标检测发展史,介绍基于深度学习技术的2... 环境感知是自动驾驶汽车的三大基本系统之一,针对道路交通参与者的目标检测是环境感知系统的主要功能,随着人工智能领域研究发展,目标检测的精度与速率都达到新的高度。综合国内外研究文献,简述目标检测发展史,介绍基于深度学习技术的2D目标检测算法和3D目标检测算法,展望目标检测领域未来发展趋势。 展开更多
关键词 自动驾驶 环境感知 2D目标检测 3D目标检测
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农业轮式机器人三维环境感知技术研究进展
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作者 陈睿韵 田文斌 +4 位作者 鲍海波 李端 谢鑫浩 郑永军 谭彧 《智慧农业(中英文)》 CSCD 2023年第4期16-32,共17页
[目的/意义]作为未来农机装备的研究重点,农业轮式机器人正向着智能化与多功能化的方向发展。三维环境感知技术因其获取的信息量丰富、复杂环境下的鲁棒性和适应性好,成为了农业轮式机器人智能化无人作业的基础与关键,其发展水平直接影... [目的/意义]作为未来农机装备的研究重点,农业轮式机器人正向着智能化与多功能化的方向发展。三维环境感知技术因其获取的信息量丰富、复杂环境下的鲁棒性和适应性好,成为了农业轮式机器人智能化无人作业的基础与关键,其发展水平直接影响到包括农业轮式机器人在内的无人农机的作业质量与效率。[进展]本文首先总结了农业轮式机器人和农业环境感知技术的发展现状,分析了不同类型农业轮式机器人的使用特点和应用现状。其次分析了在农业轮式机器人上实现三维环境感知所主要使用的感知设备及其对应的关键技术,重点阐述了基于激光雷达、视觉传感器和多传感器融合的农业轮式机器人三维环境感知技术的研究进展。[结论/展望]结合农业作业特点与实际需求,指出了农业轮式机器人三维环境感知技术在适用性、环境信息处理和感知效果等方面存在的一些问题,并提出了提升传感器的农业适用性、发展基于深度学习的农业环境感知技术、发展智能化的高速在线多传感器信息融合技术三个方面的建议,以期为农业轮式机器人三维环境感知技术发展提供参考与借鉴。 展开更多
关键词 轮式机器人 三维环境感知 激光雷达 视觉传感器 多传感器融合 自主导航
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可变环境下基于位姿变换矩阵的机器人无标定手眼协调方法 被引量:3
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作者 金紫凤 潘思聪 危辉 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2318-2328,共11页
智能机器人不同于工业流水线上固定任务的机器人,它们往往需要面对背景、目标物体形状、位置、姿态、尺寸的多种不确定性,这就要求机器人能够像人一样具有极好的手眼协调能力,能基于动态反馈临机调整自己的动作.本文采用基于RGB-D相机... 智能机器人不同于工业流水线上固定任务的机器人,它们往往需要面对背景、目标物体形状、位置、姿态、尺寸的多种不确定性,这就要求机器人能够像人一样具有极好的手眼协调能力,能基于动态反馈临机调整自己的动作.本文采用基于RGB-D相机的三维深度信息采集手段,构建了一个用于无标定可变场景机器人手眼协调方法,它能够利用几何关系理解三维场景,实时跟踪并准确分割机械臂末端执行器和待抓取的物体,在没有3D模型的条件下计算末端执行器的姿态,通过计算夹持器的姿态以及夹持器和目标对象在相机坐标系中的相对位移向量之后,将该相对位移矢量从相机坐标系转换到夹持器坐标系,估计夹持器位姿变换矩阵,并将齐次变换矩阵输入到机械手逆运动学程序中,求解出机械臂对应的各关节扭角,从而驱动夹持器指向或移动到物体.这一方法硬件资源需求量少、计算速度快、实时性好. 展开更多
关键词 手眼协调 无标定 三维环境感知 计算几何 机器人
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未知环境下机器人障碍物检测技术 被引量:3
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作者 王文格 武凯宾 +2 位作者 朱江 段文彬 许重阳 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期209-214,共6页
未知环境下地面的不平坦性和机器人相对障碍物位姿的不确定性会造成障碍物特征提取困难,为了准确检测障碍物特征,采用3维相机获取机器人周围环境的灰度图像和距离信息。在此基础上,提出基于灰度信息和3维信息的"阈值法"进行... 未知环境下地面的不平坦性和机器人相对障碍物位姿的不确定性会造成障碍物特征提取困难,为了准确检测障碍物特征,采用3维相机获取机器人周围环境的灰度图像和距离信息。在此基础上,提出基于灰度信息和3维信息的"阈值法"进行障碍物区域的提取,并针对3维信息"阈值法"剔除的地面与障碍物过渡区域过多,以及机器人相对斜坡方位的不确定性引起的障碍物特征检测不准确,提出区域的恢复算法和表面法线坡度计算。实验结果表明,所提出的算法具有简单、有效、准确和鲁棒性强的优点。 展开更多
关键词 机器人 3维相机 环境感知 障碍物
原文传递
基于单目聚焦序列图像的对象三维轮廓构建研究 被引量:1
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作者 武肖搏 董志国 +1 位作者 马志鹏 刘子通 《现代电子技术》 2022年第9期50-54,共5页
传统智能驾驶环境感知领域通过图像传感器、激光传感器和雷达等多传感器信息融合感知环境信息时,存在传感器数量多、计算复杂和成本高等缺点,针对此问题,提出一种基于单目聚焦序列图像快速构建环境3D信息的方法。根据聚焦形貌恢复技术原... 传统智能驾驶环境感知领域通过图像传感器、激光传感器和雷达等多传感器信息融合感知环境信息时,存在传感器数量多、计算复杂和成本高等缺点,针对此问题,提出一种基于单目聚焦序列图像快速构建环境3D信息的方法。根据聚焦形貌恢复技术原理,搭建了一套完整的硬件。首先通过车载单目镜头获取目标物序列图像;然后对图像进行裁剪、分割和中值滤波等预处理;最后通过聚焦形貌恢复算法获取聚焦清晰的点,形成被测物的全聚焦图像,完成被测物表面形貌的三维重构。在真实路面上对环境3D信息进行实验研究,结果表明,利用车载单目镜头获取聚焦序列图像能够快速、有效地构建目标的3D形貌,提升图像传感器对于环境3D信息内容的实时感知能力,为智能驾驶中的环境信息感知提供可靠的三维形貌测量方案。 展开更多
关键词 三维形貌重建 序列图像 环境感知 图像预处理 点云处理 相机标定 实验验证
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基于三维虚拟地理环境的历史街道空间感知研究——以厦门鼓浪屿为例 被引量:1
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作者 李渊 郭晶 《中国名城》 2023年第6期50-59,共10页
历史街道是城市文化的物质载体和城市形态的重要组成部分,以其独有的价值成为激活城市文脉的重要驱动力。数字文旅背景下,三维虚拟地理环境的应用为历史街道空间保护研究提供了新的视角和可视化途径。关注、量化和精细分析历史街道步行... 历史街道是城市文化的物质载体和城市形态的重要组成部分,以其独有的价值成为激活城市文脉的重要驱动力。数字文旅背景下,三维虚拟地理环境的应用为历史街道空间保护研究提供了新的视角和可视化途径。关注、量化和精细分析历史街道步行者的空间感知是提升其空间品质与活力的重要手段。以城市意象、步行性5D理论和环境行为学理论为基础,提出一种基于虚拟地理环境实验的历史街道步行感知评价框架,并将其应用于鼓浪屿案例的实证研究中。研究结果发现:(1)在物理维度上,综合型街道具有较高的意向性,交通型街道透明度较低,商住型街道和生活型街道在围合度和复杂度上相对较高;(2)物质环境与心理之间作用机理的结果表明,街道高宽比、开敞度等要素是影响心理感知的主要变量;(3)基于人的心理感知的街道空间优化方法能够精准改善历史街道空间品质。研究结果验证了虚拟地理环境实验在评估历史街道步行感知方面的有效性,可为历史街道保护和空间优化提供决策参考。 展开更多
关键词 三维虚拟地理环境 历史街道 空间感知 规划应用 鼓浪屿
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