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星载激光雷达的发展与应用 被引量:46
1
作者 李然 王成 +3 位作者 苏国中 张珂殊 唐伶俐 李传荣 《科技导报》 CAS CSCD 2007年第14期58-63,共6页
简要介绍了激光雷达的原理和发展过程,并对国外主要星载激光雷达系统(MOLA,GLAS等)的技术参数和科学目标等进行了详细的叙述,总结了星载激光雷达在各领域中的应用情况,最后指出了现阶段我国发展星载激光雷达的可能性和必要性。
关键词 星载激光雷达 系统参数 高程测量 环境监测
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基于机载LiDAR数据的大型立交桥自动提取与建模方法 被引量:24
2
作者 陈卓 马洪超 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期252-258,共7页
提出一种基于机载LiDAR数据的大型立交桥建模方法。在提取立交桥数据点的基础上,采用先分割后建模策略,提出并实现立交桥结构自动分割方法,将复杂的交汇、分叉结构分割成多个结构简单的区段。在建模过程中,从轮廓中确立约束边,采用全约... 提出一种基于机载LiDAR数据的大型立交桥建模方法。在提取立交桥数据点的基础上,采用先分割后建模策略,提出并实现立交桥结构自动分割方法,将复杂的交汇、分叉结构分割成多个结构简单的区段。在建模过程中,从轮廓中确立约束边,采用全约束三角网建模方法,建立立交桥三维可视化模型。最终利用区段建模信息结合先验知识检测并恢复被遮挡的结构,实现完整结构的真三维建模。试验结果表明,设计及流程在复杂结构立交桥的建模问题上可以取得令人满意的结果。整个模型在地理位置,几何尺寸以及拓扑关系上均与实际地物保持一致,具备三维浏览以及交互式操作的条件。对模型质量和算法效率的分析进一步说明其可行性与有效性。 展开更多
关键词 lidar系统 大型立交桥 三维立交桥模型 区段分割 全约束三角网算法 遮挡恢复
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利用线特征进行高分辨率影像与LiDAR点云的配准 被引量:22
3
作者 马洪超 姚春静 邬建伟 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期136-140,159,共6页
试图从离散点云数据中寻找影像的同名点是非常困难的,因此传统的基于同名特征点的配准方法难以使用。应用共线方程作为严格配准模型,利用LiDAR点云空间中的线特征替代传统配准模型中的点特征,取得了高精度的配准结果,同时对点云密度和... 试图从离散点云数据中寻找影像的同名点是非常困难的,因此传统的基于同名特征点的配准方法难以使用。应用共线方程作为严格配准模型,利用LiDAR点云空间中的线特征替代传统配准模型中的点特征,取得了高精度的配准结果,同时对点云密度和影像分辨率之间的尺度关系进行了半定量分析。 展开更多
关键词 机载激光雷达 线特征 配准 尺度分析
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相干多普勒激光测风雷达系统研究 被引量:19
4
作者 李冬梅 郑永超 +2 位作者 潘静岩 谢亚峰 董光焰 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期880-884,共5页
大气中风速和风场分布的精确测量具有重要的军用和民用价值。近20年来,相干激光雷达对风场的遥测被经常用于大气边界层风场的精确测量。首先介绍了相干激光测风雷达的工作原理;然后对其相关的指标体系进行了详细的分析和论证,主要包括... 大气中风速和风场分布的精确测量具有重要的军用和民用价值。近20年来,相干激光雷达对风场的遥测被经常用于大气边界层风场的精确测量。首先介绍了相干激光测风雷达的工作原理;然后对其相关的指标体系进行了详细的分析和论证,主要包括工作波长、探测灵敏度、测速精度以及作用距离与发射功率的关系等技术指标;最后给出了目前较优的相干激光测风雷达系统的技术方案和技术途径。在此基础上,采用1.5μm窄线宽激光光源设计了一套全固态、小型化激光相干测风实验装置,并进行了相关实验。 展开更多
关键词 激光技术 激光测风雷达 相干 指标体系 多普勒
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激光雷达系统的数值仿真 被引量:16
5
作者 易翔 王蔚然 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期21-23,共3页
为了对成像激光雷达系统进行性能分析 ,建立了成像激光雷达系统的数值仿真模型 模型以激光雷达原理为基础 ,考虑了激光雷达距离方程、噪声模型、接收信噪比、成像模型等模块 ,寻找不同环境与各模型参数的对应关系 ,以此预测环境对激光... 为了对成像激光雷达系统进行性能分析 ,建立了成像激光雷达系统的数值仿真模型 模型以激光雷达原理为基础 ,考虑了激光雷达距离方程、噪声模型、接收信噪比、成像模型等模块 ,寻找不同环境与各模型参数的对应关系 ,以此预测环境对激光雷达系统性能的影响 根据模型 ,编制计算机仿真软件进行雷达系统模拟 ,结果表明 。 展开更多
关键词 激光雷达 系统仿真 成像雷达
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近程动态范围激光雷达测距系统设计及误差分析 被引量:16
6
作者 王皓 罗沛 李小路 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期422-429,共8页
针对脉冲激光雷达测距精度受限于距离动态变化导致的行走误差和时刻抖动误差的问题,设计了一种基于自动增益控制(AGC)技术及恒比定时鉴别(CFD)技术的激光雷达测距系统,可适应进程动态范围的测量目标,并提高测距精度。激光雷达测距系统在... 针对脉冲激光雷达测距精度受限于距离动态变化导致的行走误差和时刻抖动误差的问题,设计了一种基于自动增益控制(AGC)技术及恒比定时鉴别(CFD)技术的激光雷达测距系统,可适应进程动态范围的测量目标,并提高测距精度。激光雷达测距系统在10~100 m的静态测距实验中,测距精度达到厘米级别。在动态三维扫描实验中,室内测量得到11.4~31.2 m范围内靶标的平面拟合均方根误差为2.05~4.35 cm,室外测量得到距离15.97 m处目标平面拟合均方根误差为3.54 cm。 展开更多
关键词 激光雷达 近程动态范围 自动增益控制(AGC) 恒比定时鉴别(CFD) 测距系统 测距精度
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小型米散射激光雷达系统设计 被引量:10
7
作者 刘君 华灯鑫 +1 位作者 李言 徐黎明 《西安理工大学学报》 CAS 2007年第1期1-5,共5页
为了探测对流层内大气气溶胶和卷云的光学特性以及大气水平能见度等,在阐述了大气气溶胶探测原理及信号处理方法的基础上,利用二极管激光泵浦的Nd:YAG固体激光器的二倍频波长(532 nm)激光为光源,设计了一台小型微脉冲米散射激光雷达,并... 为了探测对流层内大气气溶胶和卷云的光学特性以及大气水平能见度等,在阐述了大气气溶胶探测原理及信号处理方法的基础上,利用二极管激光泵浦的Nd:YAG固体激光器的二倍频波长(532 nm)激光为光源,设计了一台小型微脉冲米散射激光雷达,并利用标准大气模型对系统进行了仿真计算。仿真结果表明,在探测误差小于10%条件下,系统在白天和夜晚的探测高度分别为6 km和13 km。该系统还具有对人眼安全、能全方位扫描探测等特点,可应用于城市及特定场合(如厂区,大型公共场所)的大气环境监测,也可用于沙尘暴探测及其预警预报技术的研究。 展开更多
关键词 小型激光雷达 气溶胶 系统设计 信噪比
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一种三维激光雷达系统标定方法 被引量:10
8
作者 李树青 邢鑫龙 林靖宇 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期182-187,共6页
为了解决无人化叉车在运行中对物料的尺寸及距离的高精度测量要求,设计了一个基于二维激光雷达和步进电机云台的长臂三维激光雷达系统,并重点研究了此系统的参数标定方法。针对现有标定方法存在忽略了激光中心和旋转轴中心的安装误差,... 为了解决无人化叉车在运行中对物料的尺寸及距离的高精度测量要求,设计了一个基于二维激光雷达和步进电机云台的长臂三维激光雷达系统,并重点研究了此系统的参数标定方法。针对现有标定方法存在忽略了激光中心和旋转轴中心的安装误差,特定点选取易造成较大标定误差等问题,通过建立激光雷达系统的数学模型,分析其内在联系,使用解耦合的方法分离待标定参数,并使用直线拟合的方法和双拟合平面重合的方法来标定未知系统参数。通过室内标定实验和叉车搭载测量实验进行验证,结果表明,标定参数准确可靠,测量误差不超过3%,满足无人化叉车作业的要求。 展开更多
关键词 激光雷达 系统标定 无人化作业 高精度测量
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一种三维激光雷达与双目相机的联合标定方法 被引量:10
9
作者 陈凯阳 李航 +1 位作者 彭程 李杨龙 《软件导刊》 2021年第12期152-158,共7页
无人汽车以多传感器测量数据融合的方法实现环境感知。针对数据融合中三维激光雷达和双目相机坐标系联合标定问题,提出一种基于空间圆心的联合标定方法。首先通过棋盘格标定板得到双目相机的内外参数,然后使用激光雷达和双目相机同时检... 无人汽车以多传感器测量数据融合的方法实现环境感知。针对数据融合中三维激光雷达和双目相机坐标系联合标定问题,提出一种基于空间圆心的联合标定方法。首先通过棋盘格标定板得到双目相机的内外参数,然后使用激光雷达和双目相机同时检测圆孔标定板中的圆心坐标,进行粗标定计算激光雷达坐标系变换到摄像机坐标系的平移矩阵,最后通过中心化的特征点集对旋转平移矩阵进行优化。实验结果表明,该方法只需采集3次数据就可以实现联合标定,简化了标定过程。平均标定误差为1.86像素,标准差为0.41像素,证明其结果准确可靠。 展开更多
关键词 联合标定 激光雷达 双目相机 数据融合 坐标系
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机载激光雷达数据处理方法的研究与应用 被引量:9
10
作者 巩淑楠 陈云 徐敏 《测绘与空间地理信息》 2010年第5期165-167,共3页
介绍了机载激光雷达数据的处理方法、对地定位原理、测量的几何模型、系统的主要构成及主要技术指标,以及机载激光雷达数据在各行业的应用方向。
关键词 机载激光雷达系统 定位原理 几何模型 数据处理方法 应用
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激光雷达系统仿真软件设计与实现 被引量:5
11
作者 易翔 王蔚然 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期178-180,共3页
文中从激光雷达方程和约束条件入手,研究了通用激光雷达仿真模型(GLM),分析讨论了各种环境和系统条件对激光雷达性能的影响。依照仿真模型,我们在Windows平台用VC++开发了仿真软件。
关键词 激光雷达 仿真软件 系统仿真 软件设计 仿真模型 VC++ 噪声 目标截面
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基于边缘探测技术的激光雷达系统设计 被引量:8
12
作者 马泳 林宏 +1 位作者 冀航 董天临 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期170-175,共6页
基于边缘探测技术的激光雷达系统中,确定分子吸收池滤波器的吸收光谱谱线,以及确定发射激光信号的中心频率,是实现激光雷达系统设计的核心问题。依据不同信道中布里渊散射的特性,仿真出碘分子吸收池在470~550nm区间的吸收光谱,在... 基于边缘探测技术的激光雷达系统中,确定分子吸收池滤波器的吸收光谱谱线,以及确定发射激光信号的中心频率,是实现激光雷达系统设计的核心问题。依据不同信道中布里渊散射的特性,仿真出碘分子吸收池在470~550nm区间的吸收光谱,在此基础上确定激光雷达系统激光中心频率的选取和鉴频器的设计方法。以大气和海水典型信道为例,论证了该方法在基于边缘探测技术的激光雷达中的实际应用。 展开更多
关键词 激光技术 激光雷达 系统设计 边缘探测技术 分子吸收池
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增益调制非扫描激光雷达距离像的仿真及实验验证 被引量:8
13
作者 唐勐 赵远 +4 位作者 张宇 靳辰飞 张勇 吴杰 孙秀冬 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期234-241,共8页
仿真研究有助于增益调制非扫描激光雷达系统设计的优化,并对其构成和成像原理进行分析。建立了增益调制非扫描激光雷达的理论模型,提出一个用于雷达成像的标准目标,根据所建立的理论模型和成像过程,编制了仿真软件,对增益调制非扫描激... 仿真研究有助于增益调制非扫描激光雷达系统设计的优化,并对其构成和成像原理进行分析。建立了增益调制非扫描激光雷达的理论模型,提出一个用于雷达成像的标准目标,根据所建立的理论模型和成像过程,编制了仿真软件,对增益调制非扫描激光雷达系统进行仿真模拟,并与实验结果进行对比。仿真实验结果与实验结果的一致性表明,仿真模型比较贴近实际,有助于增益调制非扫描激光雷达系统的方案设计和参数优化。 展开更多
关键词 激光技术 激光雷达 增益调制 系统仿真 非扫描
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车路协同感知技术研究进展及展望 被引量:4
14
作者 伊笑莹 芮一康 +2 位作者 冉斌 罗开杰 孙虎成 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2024年第1期178-189,共12页
近年来,我国自动驾驶研究逐步从聚焦于单车智能技术向车路协同技术转变,为智能交通产业发展带来了重大机遇;我国在车路协同感知领域的研究虽处于起步阶段,但注重技术推动,未来发展前景广阔。本文致力于深入探讨车路协同感知技术的发展动... 近年来,我国自动驾驶研究逐步从聚焦于单车智能技术向车路协同技术转变,为智能交通产业发展带来了重大机遇;我国在车路协同感知领域的研究虽处于起步阶段,但注重技术推动,未来发展前景广阔。本文致力于深入探讨车路协同感知技术的发展动态,梳理了车路协同感知基础支撑技术的特性和发展现状,厘清了车路协同感知技术的研究进展,探讨了其技术发展趋势,并针对推动车路协同感知技术发展提出了一系列建议。研究表明,车路协同感知技术正朝着多源数据融合方向发展,主要集中在纯视觉协同感知技术优化、激光雷达点云处理技术升级、多传感器时空信息匹配与数据融合技术发展以及车路协同感知技术标准体系构建等方面。为进一步促进我国车路协同自动驾驶产业的迅速成长,研究建议,加大对多模态车路协同感知技术的研发投入、深化行业间的合作、制定统一的感知数据处理技术标准并加速技术应用普及,以期推动我国在全球自动驾驶竞争中赢得主动,推动自动驾驶行业稳定持续发展。 展开更多
关键词 自动驾驶 车路协同感知 多源数据 激光雷达 视频摄像机 标准体系
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基于机载LiDAR点云数据构建复杂山区高精度DEM方法研究 被引量:7
15
作者 龚明杰 《测绘与空间地理信息》 2022年第1期198-199,共2页
为解决大范围复杂山区DEM生产困难的问题,提出利用机载LiDAR点云数据构建DEM。本文对机载LiDAR数据处理流程及其在复杂山区的具体应用进行分析,主要利用LiDAR数据处理软件对点云数据进行内业DEM生产并编辑最终得到符合项目要求的数字高... 为解决大范围复杂山区DEM生产困难的问题,提出利用机载LiDAR点云数据构建DEM。本文对机载LiDAR数据处理流程及其在复杂山区的具体应用进行分析,主要利用LiDAR数据处理软件对点云数据进行内业DEM生产并编辑最终得到符合项目要求的数字高程模型数据,结果证明该方法可行。 展开更多
关键词 机载lidar 点云 DEM 坐标系 中误差
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LIDAR点云数据处理与应用 被引量:7
16
作者 王宇赤 《交通科技与经济》 2014年第4期121-123,共3页
机载雷达测量技术作为一种主动、快速、精确的新型遥感测量方法,自出现以来便受到广泛关注,其获取空间数据的后处理也已成为研究热点。分析LIDAR点云数据的获取原理及分类,探讨Microstation的terra模块数据及LIDAR点云数据的分类处理方法。
关键词 lidar系统 激光雷达 数字高程模型 点云数据
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Autonomous Vehicle Control Using Lidar and Camera with CAN Network 被引量:6
17
作者 4P.Kantharaju S.A.Hussain +3 位作者 S.Bethanbotla R.Kalva B.Shahian S.Cetin 《Instrumentation》 2018年第4期1-10,共10页
An autonomous vehicle operates in a dynamically changing environment,where multiple sensors must work in a cooperative mode. In these scenarios reliability of the communication protocol carries a lot of importance in ... An autonomous vehicle operates in a dynamically changing environment,where multiple sensors must work in a cooperative mode. In these scenarios reliability of the communication protocol carries a lot of importance in real time data transfer. In this paper, CAN communication is used to demonstrate sensor integration using a LIDAR and a camera. Also demonstrated is a novel method for object detection, obstacle avoidance and navigation of an autonomous RC vehicle. 展开更多
关键词 CAN Network Embedded system lidar VISION OBSTACLE AVOIDANCE
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地球同步轨道空间目标地基逆合成孔径激光雷达系统分析 被引量:7
18
作者 胡烜 李道京 +1 位作者 付瀚初 魏凯 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期111-122,共12页
对用于地球同步轨道空间目标进行成像观测的地基逆合成孔径激光雷达系统进行了分析.讨论了地球同步轨道空间目标运动特性和观测几何模型,分析了地基逆合成孔径激光雷达系统指标,波形选择为无周期相位编码信号,提出了基于发射和本振参考... 对用于地球同步轨道空间目标进行成像观测的地基逆合成孔径激光雷达系统进行了分析.讨论了地球同步轨道空间目标运动特性和观测几何模型,分析了地基逆合成孔径激光雷达系统指标,波形选择为无周期相位编码信号,提出了基于发射和本振参考通道的信号相干性保持方法.根据目标存在振动和三维自转的特点,采用正交基线干涉处理的方法进行运动相位误差估计与补偿.引入自适应光学系统实现大气时变相位误差校正,同时明确了基于正交基线干涉处理的逆合成孔径激光雷达与自适应光学在大气校正方面具有互补性.设计了初步系统方案,仿真验证了目标振动和三维自转对逆合成孔径激光雷达成像有明显的影响. 展开更多
关键词 激光雷达 逆合成孔径成像 空间目标 系统分析 地球同步轨道
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形态学开运算剔除激光雷达的太阳光干扰 被引量:7
19
作者 杨刚 毕宗杰 +1 位作者 崔子浩 田兆硕 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期265-273,共9页
为了剔除闪光式激光雷达白天工作时太阳光对目标的光污染,采用基于形态学开运算的强度图像预处理方法,对闪光式激光雷达在白天接收到的原始强度图像预处理,随后采用相邻帧差法对预处理后的强度图像进行三维重建,可以有效地将目标从太阳... 为了剔除闪光式激光雷达白天工作时太阳光对目标的光污染,采用基于形态学开运算的强度图像预处理方法,对闪光式激光雷达在白天接收到的原始强度图像预处理,随后采用相邻帧差法对预处理后的强度图像进行三维重建,可以有效地将目标从太阳光污染中提取出来。为了验证该方法的可行性,用闪光式激光成像雷达在白天对距离500 m外的目标建筑物进行了成像实验,并与高斯滤波预处理、中值滤波预处理和阈值分割预处理进行对比,随后采用相邻帧差法并根据四种方法预处理后的强度图像来获取目标的距离信息。经过计算,形态学开运算预处理与高斯滤波预处理、中值滤波预处理和阈值分割预处理的结构相似度分别为0.78、0.83和0.85,他们之间的结构相似图分析结果充分说明采用形态学开运算的预处理方法在去除由太阳光引起的干扰的同时,可以完整获取目标的距离信息。 展开更多
关键词 激光雷达 成像系统 图像重构 形态学开运算 三维图像采集
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三维成像激光雷达系统中的微电子机械系统扫描:扫描视场角与扩束 被引量:7
20
作者 李小宝 王春晖 +1 位作者 曲扬 任逍遥 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2015年第11期163-168,共6页
基于微电子机械系统(MEMS)微镜的二维光学扫描系统是趋于低成本、小型化和高清晰的新一代三维成像激光雷达的核心部件之一。由于现有可实现二维高帧频扫描的MEMS其口径和扫描角度有限,因而需要对经MEMS微镜扫描后的激光束进行相应扩角... 基于微电子机械系统(MEMS)微镜的二维光学扫描系统是趋于低成本、小型化和高清晰的新一代三维成像激光雷达的核心部件之一。由于现有可实现二维高帧频扫描的MEMS其口径和扫描角度有限,因而需要对经MEMS微镜扫描后的激光束进行相应扩角和扩束。讨论了开普勒式扩束望远镜系统对扫描光束扩束之后光斑大小与扫描视场角之间的制约关系;推演得到了扫描角与扩束倍率之间的关系式;提出了一种三维成像激光雷达系统中的基于MEMS和开普勒式望远镜的扫描与变焦扩束系统结构,并在此基础上利用Zemax软件设计出了11片式的扫描变倍扩束光学系统,其模拟的结果与理论计算值完全相吻合。 展开更多
关键词 机器视觉 三维遥感成像 激光雷达 系统设计 望远镜
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