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基于视觉传达技术的激光图像多级融合方法研究
1
作者 宁晓蕾 张思斯 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第4期141-147,共7页
设计了基于视觉传达技术的激光图像多级融合方法,以获得突出的视觉传达效果。首先采用改进单尺度Retinex算法提取原始激光图的反射图像,并通过高斯-拉普拉斯算法的重构获得的多尺度彩色图像,实现原始激光图像的增强,然后采用深度堆叠卷... 设计了基于视觉传达技术的激光图像多级融合方法,以获得突出的视觉传达效果。首先采用改进单尺度Retinex算法提取原始激光图的反射图像,并通过高斯-拉普拉斯算法的重构获得的多尺度彩色图像,实现原始激光图像的增强,然后采用深度堆叠卷积神经网络对获得高、低频图像,并依据最大局部方差融高频图像,根据匹配度与阈值的对比融合低频图像,最后实验结果表明:堆叠CNN数量为4时,融合后的激光图像视觉传达效果最优,该方法增强后的激光图像局部细节信息丰富、色彩饱满度好,融合图像的图像最大灰度值频率仅为0.015。 展开更多
关键词 视觉传达技术 激光图像 多级融合 单尺度Retinex 深度堆叠卷积神经网络 融合规则
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桥梁工程中非接触位移测量技术研究综述
2
作者 晏班夫 欧阳康 梁才 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期43-67,共25页
系统总结了视觉测量、微波雷达与激光测振这3种非接触位移测量技术的测量方法、测量原理与工程应用影响因素,阐述了非接触位移测量技术在桥梁工程动位移测量、模态识别、索杆张力测试中的创新成果,探讨了非接触位移测量面临的关键挑战... 系统总结了视觉测量、微波雷达与激光测振这3种非接触位移测量技术的测量方法、测量原理与工程应用影响因素,阐述了非接触位移测量技术在桥梁工程动位移测量、模态识别、索杆张力测试中的创新成果,探讨了非接触位移测量面临的关键挑战与后续研究发展方向。分析结果表明:非接触位移测量方法能够实时获取桥梁结构动位移、自振频率、模态振型等信息,测试精度受硬件、算法、测量距离和环境条件等多重因素影响;视觉测量技术易低成本实现面内多目标位移的实时测量,但对环境条件变化较为敏感,且一般应设置靶标,适用于短距离长期或远距离短期情形下的位移监测;微波雷达具有抗天气干扰能力强、测量距离远(可达2 km)、成本可接受、全天候全天时工作、可长期监测等特点,一般也需设置角反射器提高径向位移测试精度;激光测振技术具有微米级位移测量精度,且抗电磁干扰能力强,但难以实现远距离多点同步测量,穿透性较差,易受天气影响,且设备昂贵,适用于短期径向位移监测;应针对桥梁结构监测时长、测量距离、环境条件、单(多)点监测需求、测量精度要求等的不同,选用合适的非接触测量方法;未来可通过提高硬件系统性能提升远距离多点同步测试能力,发展各种自适应环境(光照、大气)扰动校正算法提高位移测试精度和可靠性,将视觉测量、微波雷达、激光测振等技术与加速度计、全站仪、GPS等测试手段进行多源信息融合,通过相互校准减少不确定性,提升不同环境条件下的测量稳健性,实现全天候三维测试。 展开更多
关键词 桥梁工程 非接触测量 结构位移 视觉测量 微波雷达 激光测振 信息融合 索杆张力识别
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基于视觉与激光融合的井下灾后救援无人机自主位姿估计
3
作者 何怡静 杨维 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第4期94-102,共9页
无人机在灾后矿井的自主导航能力是其胜任抢险救灾任务的前提,而在未知三维空间的自主位姿估计技术是无人机自主导航的关键技术之一。目前基于视觉的位姿估计算法由于单目相机无法直接获取三维空间的深度信息且易受井下昏暗光线影响,导... 无人机在灾后矿井的自主导航能力是其胜任抢险救灾任务的前提,而在未知三维空间的自主位姿估计技术是无人机自主导航的关键技术之一。目前基于视觉的位姿估计算法由于单目相机无法直接获取三维空间的深度信息且易受井下昏暗光线影响,导致位姿估计尺度模糊和定位性能较差,而基于激光的位姿估计算法由于激光雷达存在视角小、扫描图案不均匀及受限于矿井场景结构特征,导致位姿估计出现错误。针对上述问题,提出了一种基于视觉与激光融合的井下灾后救援无人机自主位姿估计算法。首先,通过井下无人机搭载的单目相机和激光雷达分别获取井下的图像数据和激光点云数据,对每帧矿井图像数据均匀提取ORB特征点,使用激光点云的深度信息对ORB特征点进行深度恢复,通过特征点的帧间匹配实现基于视觉的无人机位姿估计。其次,对每帧井下激光点云数据分别提取特征角点和特征平面点,通过特征点的帧间匹配实现基于激光的无人机位姿估计。然后,将视觉匹配误差函数和激光匹配误差函数置于同一位姿优化函数下,基于视觉与激光融合来估计井下无人机位姿。最后,通过视觉滑动窗口和激光局部地图引入历史帧数据,构建历史帧数据和最新估计位姿之间的误差函数,通过对误差函数的非线性优化完成在局部约束下的无人机位姿的优化和修正,避免估计位姿的误差累计导致无人机轨迹偏移。模拟矿井灾后复杂环境进行仿真实验,结果表明:基于视觉与激光融合的位姿估计算法的平均相对平移误差和相对旋转误差分别为0.0011 m和0.0008°,1帧数据的平均处理时间低于100 ms,且算法在井下长时间运行时不会出现轨迹漂移问题;相较于仅基于视觉或激光的位姿估计算法,该融合算法的准确性、稳定性均得到了提高,且实时性满足要求。 展开更多
关键词 井下无人机 位姿估计 单目相机 激光雷达 视觉与激光融合 ORB特征点
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基于双里程计传感器融合的SLAM建图研究 被引量：1
4
作者 贯怀光 王明辉 +2 位作者 郭蓬 张登权 王庆闪 《中国汽车》 2023年第6期44-51,共8页
在自动驾驶车辆研究领域中,SLAM车辆感知是热点研究领域之一,SLAM根据里程计类型可分为以视觉为主和以激光为主。两者本质上都以实现位姿估计和地图构建为目的,激光里程计主要是构建点云地图比较直观,视觉里程计构建的是稀疏视觉特征的... 在自动驾驶车辆研究领域中,SLAM车辆感知是热点研究领域之一,SLAM根据里程计类型可分为以视觉为主和以激光为主。两者本质上都以实现位姿估计和地图构建为目的,激光里程计主要是构建点云地图比较直观,视觉里程计构建的是稀疏视觉特征的地图。本文提出紧耦合双里程计传感器融合的SLAM框架,以完成实时状态估计和地图构建,并且具有高精度和鲁棒性。该方法可以有效地解决传统基于视觉或激光算法或者视觉和激光单一松耦合中累积误差的问题,框架融合了视觉与激光惯性的各自优点而形成两个子系统,这两个子系统采用紧密耦合方式进行设计,构成一个完整的系统。实验通过Ouster数据集评估绝对轨迹整体误差,并且该方法在自动驾驶接驳车中的应用表现出较高的精度。 展开更多
关键词 视觉里程计 激光里程计 SLAM 多传感器融合
原文传递
无人驾驶车辆视觉SLAM方法综述 被引量：4
5
作者 李希宇 仲首任 马芳武 《汽车文摘》 2020年第7期1-8,共8页
基于视觉传感器的同步定位与建图技术是无人驾驶的关键技术之一。视觉系统可以从环境中获取大量的纹理及色彩信息,拥有较强的场景辨识能力,且具备成本低、易安装等优点。基于当前无人驾驶背景下视觉SLAM的研究状况,对视觉SLAM系统的架... 基于视觉传感器的同步定位与建图技术是无人驾驶的关键技术之一。视觉系统可以从环境中获取大量的纹理及色彩信息,拥有较强的场景辨识能力,且具备成本低、易安装等优点。基于当前无人驾驶背景下视觉SLAM的研究状况,对视觉SLAM系统的架构原理、标志性成果和研究热点展开综述,并探讨视觉SLAM的发展趋势与方向。 展开更多
关键词 车辆工程 视觉惯性SLAM 激光SLAM 多传感器融合
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电力智能巡检机器人视觉与激光自适应融合导航方法研究 被引量：2
6
作者 尹杭 樊绍胜 杨权 《电力学报》 2022年第3期209-218,共10页
目前降压变电站、升压变电站等电力系统中的关键节点大部分采用人工巡检方式,随着自动化和人工智能技术高速发展,传统人工巡检方式将被机器人巡检替代。现有的变电站巡检机器人大多采用单一的导航方式,这些导航方法都存在精度低、稳定... 目前降压变电站、升压变电站等电力系统中的关键节点大部分采用人工巡检方式,随着自动化和人工智能技术高速发展,传统人工巡检方式将被机器人巡检替代。现有的变电站巡检机器人大多采用单一的导航方式,这些导航方法都存在精度低、稳定性差等问题。提出了一种将视觉与激光自适应融合导航方法,在导航过程中,分别对视觉和激光导航方法的准确性进行评判,并对评判结果归一化处理,根据评判结果将两种导航方式进行融合,得到更准确、稳定的机器人位姿信息。经过反复的实验,在导航线被污渍遮盖的环境中,使用所提的融合导航方法定位精度达到2.0 cm;在周围场景变化较大,且激光导航效果较差的环境下,定位精度达到1.7 cm。由此可知,所提方法能够满足智能巡检机器人在复杂环境下的定位与导航。 展开更多
关键词 电力系统 巡检机器人 视觉导航 激光导航 数据融合
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