虚拟现实技术的三维图像重建系统 被引量：4

1

作者 孙嘉徽 《现代电子技术》 北大核心 2020年第9期67-70,共4页

为了提高三维图像质量,设计基于虚拟现实技术的三维图像重建系统。首先,提取三维图像点云信息,通过虚拟现实和帧同步技术融合点云数据,利用中值滤波技术去除图像噪声;然后,采用虚拟现实技术对降噪后图像开展点云优化,自动检测图像点云... 为了提高三维图像质量,设计基于虚拟现实技术的三维图像重建系统。首先,提取三维图像点云信息,通过虚拟现实和帧同步技术融合点云数据,利用中值滤波技术去除图像噪声;然后,采用虚拟现实技术对降噪后图像开展点云优化,自动检测图像点云的特点,过滤掉噪声点,有效覆盖图像表面微小矩形面片集,提升图像三维重建完整度,通过匹配前景得到点云位置;最后,重建过程中调整点云数据为高斯正太分布项目,有效缩短图像前景和背景间重建差异,实现三维图像重建。实验结果表明,该系统的帧跟踪能力强,重建三维图像清晰、分辨率高。 展开更多

关键词 三维图像重建 虚拟现实技术 图像预处理 点云优化 点云特点检测 噪声点过滤

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基于非固定初始面元的无人机影像点云优化算法 被引量：4

2

作者 杨楠 邵振峰 +2 位作者 郭丙轩 彭哲 黄蕾 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期1013-1020,共8页

获取平台的不稳定性容易导致无人机影像的几何变形增大。如何高精度匹配这类影像是当前摄影测量与遥感领域的研究热点之一。针对这个问题,提出基于非固定初始面元的无人机点云优化算法,采用差分代替微分计算地物表面局部正切平面的近似... 获取平台的不稳定性容易导致无人机影像的几何变形增大。如何高精度匹配这类影像是当前摄影测量与遥感领域的研究热点之一。针对这个问题,提出基于非固定初始面元的无人机点云优化算法,采用差分代替微分计算地物表面局部正切平面的近似法向量,以此为初值建立初始物方面元进行匹配计算,并用两组数据进行实验验证。结果表明,基于非固定初始面元的无人机影像点云优化算法改进了基于物方面元的最小二乘匹配方法,优于基于面元的多视立体匹配(patch-based multi-view stereo matching and reconstruction,PMVS)中的点云优化方法,提高了点云优化的效率和精度。 展开更多

关键词 非固定面元 无人机影像 最小二乘匹配 点云优化

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车载LiDAR-IMU外参联合标定算法 被引量：1

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作者 黄平 胡超 +1 位作者 张宁 薛冰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期128-135,共8页

为提高LIO-SAM算法的定位精度,本文从LiDAR-IMU外参标定方面开展研究,针对现有的传感器标定算法在车载条件下标定精度低的缺点,提出一种新的车载传感器联合标定算法。针对车载条件下自由度低导致俯仰、横滚方向约束建立不充分的问题,利... 为提高LIO-SAM算法的定位精度,本文从LiDAR-IMU外参标定方面开展研究,针对现有的传感器标定算法在车载条件下标定精度低的缺点,提出一种新的车载传感器联合标定算法。针对车载条件下自由度低导致俯仰、横滚方向约束建立不充分的问题,利用车辆的大范围运动轨迹消除平移参数影响,使用正态分布变换(NDT)和迭代最近点(ICP)的点云匹配算法快速得到旋转参数初值,提高俯仰角和横滚角的标定精度。针对粗标定过程中激光里程计存在漂移以及没有标定平移外参的问题,对基于点云优化的全参数标定方案进行改进,利用转弯区域构建对平移外参的约束,结合统计误差平均效应和位移约束构建新的目标函数,迭代优化后得到全参数标定结果。实验结果表明,加入了外参标定模块的LIO-SAM算法的定位精度提升了1.74%~5.92%。 展开更多

关键词 LiDAR/IMU 定位 传感器标定 点云优化

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基于图优化的移动机器人视觉SLAM 被引量：13

4

作者 张毅 沙建松 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期290-295,共6页

针对目前移动机器人视觉SLAM(simultaneous localization and mapping)研究中存在的实时性差、精确度不高、无法稠密化建图等问题,提出了一种基于RGB-D数据的实时SLAM算法。在本算法前端处理中,采用了鲁棒性与实时性更好的ORB特征检测... 针对目前移动机器人视觉SLAM(simultaneous localization and mapping)研究中存在的实时性差、精确度不高、无法稠密化建图等问题,提出了一种基于RGB-D数据的实时SLAM算法。在本算法前端处理中,采用了鲁棒性与实时性更好的ORB特征检测。利用RANSAC算法对可能存在的误匹配点进行剔除完成初始匹配,对所得内点进行PNP求解,用于机器人相邻位姿的增量估计。在后端优化中,设计了一种遵循图优化思想的非线性优化方法对移动机器人位姿进行优化。同时结合闭环检测机制,提出了一种点云优化算法,用于抑制系统的累积误差,进一步提升位姿与点云的精确性。实验验证了本文所提方法能够迅速、准确地重构出稠密化的三维环境模型。 展开更多

关键词 RGB-D 移动机器人 图优化 同时定位与地图构建 位姿与点云优化

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基于双拟合优化的聚焦深度三维形貌测量方法

5

作者 王文琪 刘巍 +2 位作者 刘洋 程习康 张洋 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期30-38,共9页

聚焦深度法广泛地应用于小尺寸零构件的三维形貌测量。针对聚焦评价曲线多存在噪声导致三维形貌测量的精度下降,且效率受图像序列数目和聚焦评价算法限制的难题,通过结合双拟合优化理论与聚焦单峰性评价指标提出了一种基于自适应权重的... 聚焦深度法广泛地应用于小尺寸零构件的三维形貌测量。针对聚焦评价曲线多存在噪声导致三维形貌测量的精度下降,且效率受图像序列数目和聚焦评价算法限制的难题,通过结合双拟合优化理论与聚焦单峰性评价指标提出了一种基于自适应权重的聚焦极值搜寻方法,并进一步基于三次多项式二次插值算法和多级中值混合滤波优化深度信息。实验结果表明,方法对仿真图像数据的均方根误差(RMSE)较高斯拟合和多项式拟合分别降低了19.08%、17.32%,对球栅阵列封装(BGA)图像中受噪声干扰较大的区域仍具三维分辨能力,同时对钻削刀具进行了测量,提出的方法在50%的图像序列数目和图像分辨下RMSE仍降低了77.8%、62.6%,有效减少了聚焦曲线噪声对测量结果影响的同时提升了三维测量的效率。 展开更多

关键词 聚焦深度法 三维形貌测量 宽场显微成像 三维点云优化 聚焦极值搜寻算法

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一种改进布料模拟滤波的地面点云提取方法 被引量：5

6

作者 李昊 陈壮 +2 位作者 董振川 尚金光 张献州 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2023年第5期120-128,共9页

针对传统布料模拟滤波应用在城市竣工测绘中地面点云提取准确性较差的问题,提出了一种基于法线微分的布料模拟滤波算法。该方法先对输入的稠密点云进行预处理,以实现点云降采样和去噪;利用布料模拟滤波对预处理后的点云进行初步的地面提... 针对传统布料模拟滤波应用在城市竣工测绘中地面点云提取准确性较差的问题,提出了一种基于法线微分的布料模拟滤波算法。该方法先对输入的稠密点云进行预处理,以实现点云降采样和去噪;利用布料模拟滤波对预处理后的点云进行初步的地面提取;最后通过引入法线微分算子,过滤限定阈值外的向量域以分割出目标尺度对应的地面点与非地面点,从而实现地面点云的精确提取。实验结果表明:与渐进形态学滤波和传统的布料模拟滤波相比,该方法能够有效地将地面点与非地面点区分开,实现在大范围复杂城市竣工测绘场景下地面点云的精确提取。 展开更多

关键词 城市竣工测绘 地面激光点云 点云去噪优化 布料模拟滤波 法线微分

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采用自适应背景聚类的激光雷达与相机外参标定优化方法 被引量：4

7

作者 吴军 袁少博 +2 位作者 祝玉恒 郭润夏 张晓瑜 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期230-237,共8页

针对在复杂外部环境下激光雷达外参标定过程中遇到的标定板三维点云提取不准确的问题,提出一种基于背景聚类的激光雷达和相机外参标定优化方法,避免了在整个三维点云中盲目检测标定板点云,而导致标定结果存在较大误差以及需要人工手动... 针对在复杂外部环境下激光雷达外参标定过程中遇到的标定板三维点云提取不准确的问题,提出一种基于背景聚类的激光雷达和相机外参标定优化方法,避免了在整个三维点云中盲目检测标定板点云,而导致标定结果存在较大误差以及需要人工手动纠正错误特征点的问题。该方法利用无标定板的背景点云与有标定板的目标点云之间部分空间域内的密度差异性,通过自适应空间阈值模型获得标定板点云与背景点云之间的差异系数K,然后聚类两点云中的部分三维点,完成标定板的三维点云提取。实验证明,该方法可以在复杂环境中准确高效地提取标定板三维点云,从而提高激光雷达和相机外参标定的准确性,在此基础上点云正确投影比例可达97.43%,与对比方法相比投影误差降低25.33%左右。 展开更多

关键词 激光雷达 相机 联合标定 背景聚类 点云配准优化

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激光雷达室内定位技术研究及应用综述 被引量：3

8

作者 张保 张安思 +2 位作者 梁国强 张旭东 王从宝 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第3期1-9,共9页

室内定位技术伴随机器人等在室内环境下自主作业的需要已成为热门研究领域,室内定位效果依赖其使用的传感器以及相关算法。为探索激光雷达在室内定位过程中的技术发展及相关应用,通过文献调研对基于激光雷达的室内定位原理,激光雷达产品... 室内定位技术伴随机器人等在室内环境下自主作业的需要已成为热门研究领域,室内定位效果依赖其使用的传感器以及相关算法。为探索激光雷达在室内定位过程中的技术发展及相关应用,通过文献调研对基于激光雷达的室内定位原理,激光雷达产品,激光雷达室内定位技术发展展开分析。结合当下激光雷达室内定位技术的部分应用场景探索激光雷达现阶段实际应用中的不足,并提供了部分切合实际的技术解决方案。最后对基于激光雷达的室内定位技术进行了总结及展望,为后续该领域的研究提供一些可行思路。 展开更多

关键词 激光雷达 室内定位 点云数据优化 融合定位

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成对点云对应关系优化的点云配准算法 被引量：1

9

作者 梁宏 《科技和产业》 2021年第4期290-294,共5页

针对点云配准过程中存在的迭代次数多、易收敛到局部最优、配准时间长等问题,提出一种基于成对点云对应关系优化的点云配准方法。首先利用快速特征直方图(FPFH)与特征优化生成初始的对应关系;然后通过检查对应点之间是否满足最邻近原则... 针对点云配准过程中存在的迭代次数多、易收敛到局部最优、配准时间长等问题,提出一种基于成对点云对应关系优化的点云配准方法。首先利用快速特征直方图(FPFH)与特征优化生成初始的对应关系;然后通过检查对应点之间是否满足最邻近原则得到初始的对应点集,再对初始的点集进行L2范数比值判别,基本选择出正确对应关系的对应点集,最后通过交替优化计算点云的变换矩阵,实现点云的精确配准。实验结果表明,与传统算法相比,该算法配准速度快,配准精度较高,并且对重叠度低、噪声大的点云具有很好的稳健性。 展开更多

关键词 点云对应优化 点云配准 L2范数 交替优化

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机载LiDAR在山区水库划界应用中的关键技术分析

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作者 于强 文彬 《河南水利与南水北调》 2023年第9期130-131,共2页

针对山区水库划界工作中存在地形复杂、植被覆盖率高、交通困难等问题,结合机载LiDAR具有植被穿透性强,作业效率高等特点,采用了一种利用机载LiDAR测量技术进行水库划界的方法。首先,采用无人机LiDAR测量系统获取测区点云和影像数据,然... 针对山区水库划界工作中存在地形复杂、植被覆盖率高、交通困难等问题,结合机载LiDAR具有植被穿透性强,作业效率高等特点,采用了一种利用机载LiDAR测量技术进行水库划界的方法。首先,采用无人机LiDAR测量系统获取测区点云和影像数据,然后将无人机影像点的光谱纹理信息赋予对应位置的点云,计算点云的归一化植被指数,然后分别针对植被区和非植被区域进行优化滤波,最后利用滤波后的点云构建高精度DEM,再结合影像信息提取水库管理与保护范围线。此方法在河南省直管水库管理与保护范围划定项目中进行了应用,结果表明,此方法可以解决山区水库划界困难的问题,大幅提高工作效率,节省人力物力,并且具有很高的精度,对于后续的水利工程划界项目具有重要的借鉴意义。 展开更多

关键词 机载LIDAR 复杂山区 水库划界 点云优化滤波 高精度DEM

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基于OpenGL技术的煤场3D动态展示 被引量：1

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作者 张兰庆 柯波 +2 位作者 杨柏依 董鹏 夏阳 《山东电力技术》 2020年第1期74-76,共3页

由于环保要求的提高,已经实现封闭改造的煤场,必须实现堆取料机的远程全自动控制与煤场的三维可视化,从而解决煤场的恶劣环境导致的人员安全问题,并在设备安全稳定运行的过程中实现全过程的三维监控。煤场的监控以前主要是通过视频监控... 由于环保要求的提高,已经实现封闭改造的煤场,必须实现堆取料机的远程全自动控制与煤场的三维可视化,从而解决煤场的恶劣环境导致的人员安全问题,并在设备安全稳定运行的过程中实现全过程的三维监控。煤场的监控以前主要是通过视频监控进行辅助,缺乏整体的立体展示效果,因此实现煤场3D的展示是非常有必要的。选用SICK LDLRS3611激光扫描仪作为主要硬件,同时利用扫描的点云数据进行优化建模,利用OpenGL技术与Unity3D技术实现煤场的三维可视。 展开更多

关键词 点云数据优化模型 煤场3D动态展示 激光扫描

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