基于双目立体视觉的远距离目标实时三维点云成像技术

智能化时代的到来促进了计算机视觉技术的发展,在计算机辅助进行几何设计、医学诊断、内容识别等领域的应用需求下,针对获取三维点云数据的关注与日俱增。近年来,已经可以通过简易的双目相机来恢复出较为完整的三维点云,但大多数研究针对的都是近距离室内目标,针对远距离室外场景方面的研究较少。提出了一种基于双目视觉的远距离目标实时三维点云成像技术,这种方法通过与摄影测量技术相结合,为实时获取远距离目标物的三维点云提供了一种低成本、高效率的有效途径。实现了硬件系统的数据采集,设计了软件系统对两台相机进行同步控制,并对远距离目标进行了成像测试实验。实验结果表明该系统能对80~90 m处目标实时三维点云成像,验证了所设计的硬件与软件系统的正确性与有效性。

毫米波雷达自适应门限点云成像方法研究

毫米波雷达作为一种重要的车载传感器,在自动驾驶领域得到了广泛地应用。近年来随着汽车智能化程度的提高,高质量雷达点云的生成受到了人们的极大关注。传统毫米波雷达点云成像由于存在杂波点太多、有效点云稀疏等缺点而限制了其在自动驾驶领域的发展。因此,如何提高毫米波雷达点云密度和质量成为了业界研究的重点问题。近年来,随着多输入多输出(MIMO)技术以及控制多片级联同步技术的成熟,使得毫米波雷达天线的角度分辨率得到了极大提升,推动了毫米波雷达在点云成像上的发展。在此基础上,本文设计了一套完整的毫米波雷达系统级点云成像算法,并使用TI公司的AWR2243级联雷达开发套件对实际场景进行数据采集,生成了较为致密可信的毫米波雷达三维点云图像,基本实现了对车载平台侧面场景的有效还原。

群像素激光雷达多级分辨率三维点云成像技术的研究

激光三维成像雷达系统单帧获取的数据量越来越大,数据处理效率已成为亟待解决的重点问题之一。研究了群像素激光三维成像雷达的编解码数据特性,对激光三维点云回波数据进行多级分层分割处理,提高群像素激光三维点云成像雷达数据处理效率。实验结果表明,多级分层分割的成像方法可将群像素成像速度提高6倍,该方法有效地解决了群像素激光三维成像雷达数据获取速度快而难以实时成像的问题。以实际分辨率需求进行多级分辨率编解码的三维点云成像,为群像素激光三维成像雷达系统实时点云成像提供了新的研究方向。

车载平台毫米波雷达三维点云视频成像

针对毫米波雷达由于阵列分辨率限制等因素,其点云成像存在点云密度稀疏、精度低等问题,提出了一种基于合成孔径雷达(SAR)技术的车载平台毫米波雷达三维(距离、方位、俯仰)高分辨点云视频成像方法。首先,利用时域后向投影(BP)成像算法解决近距宽角域成像聚焦难题,获得高分辨二维视频SAR图像;然后,通过基于幅度阈值的复交替方向乘子法压缩感知网络(CV-ADMM-CSNet)获得场景高程信息,通过模型化方法并结合数据训练,实现快速实时高分辨三维成像;最后,结合多帧视频成像处理获得动态三维高分辨点云图像。仿真和实测数据实验,验证了本文算法的有效性。

一种散货堆场自动取料计算方法探讨

斗轮堆取料机是干散货码头中常见的大型堆取料设备,其作业自动化程度直接影响堆场的生产效率。通过分析堆场上的斗轮堆取料机、料堆、激光成像设备在作业时的空间关系,推理得到斗轮堆取料机作业实时位置及其姿态的一种计算方法。经实践验证,该方法可满足现场生产要求,可为开发散货堆场堆取料、装卸船等自动化作业系统、提高堆场生产效率提供参考。

汽车毫米波雷达信号处理技术综述

作为高级驾驶辅助系统(ADAS)核心之一的汽车毫米波雷达因其具有全天时、全天候、小型化、集成度高等优势,提供了关键的感知能力,逐渐成为国内外学者及厂商关注的焦点。汽车毫米波雷达以汽车作为平台,其核心性能指标主要有距离、速度、角度分辨率、视场范围等,此外,精度、成本、实时性、检测性能和体积也是需要考虑的关键问题。日益提升的性能需求给汽车毫米波雷达信号处理带来了诸多挑战。为了改进雷达性能以满足更严格的要求,雷达的信号处理技术是至关重要的一环。获取致密的雷达点云、生成精确的雷达成像结果、对抗多个雷达系统间的相互干扰是其中的重点,也是后续跟踪、识别等应用的基础。因此,该文从汽车毫米波雷达的实际应用出发,立足于信号处理的关键技术,总结了相关研究成果,主要讨论与车载毫米波雷达相关的以下主题:(1)点云成像处理;(2)合成孔径雷达成像处理;(3)互扰抑制。文章最后对国内外研究现状进行了总结,并展望未来汽车毫米波雷达的发展趋势,希望能给相关领域读者以启发。

基于单点激光测距的扫描成像技术

为了提高科考人员探测未知环境时的安全系数,实现无接触测量,同时解决二维平面成像无法获取物体距离信息和尺寸信息的问题,设计并实现了一套基于单点脉冲激光测距仪的三维扫描成像系统。首先,利用方差过滤和高斯拟合提高单点激光测距的精度。其次,修正云台角度偏差后通过云台的转动有序扫描并获取物体表面的点云数据。最后,利用具有噪声的基于密度的聚类算法对获取的点云噪声进行滤波,得到轮廓分明、角度清晰、距离准确的三维点云图像。在室内对普通纸盒的成像实验结果表明,该系统测量距离、物体面积以及角度拟合的误差均小于5%;在室外对200 m内的大型建筑进行成像,结果表明,该系统能有效探测未知环境和感知障碍物。

高桩码头被船舶撞击检测评估案例分析

高桩码头受到远大于其设计吨位的船舶靠泊撞击后,为掌握码头结构的健康技术状况并保证其后期运营安全,需要对高桩码头结构及其重要构件展开系统地检测评估工作。文章以某高桩码头受大型船只撞击后的检测评估为例,基于三维成像声呐技术、低应变法等对码头结构及其重要构件开展现场检测工作,结合三维有限元数值模拟仿真方法,对高桩码头检测内容、评估方法、处理意见进行系统性梳理。结果可为类似港口水工建筑物受外部超载作用后的检测评估工作提供依据。

输电线路相位可视化现场安全技术交底方法

误登带电杆塔或误入带电相位一直是输电线路作业的防控重点,如何保证同杆塔架设多回线路中部分线路停电检修作业安全,已成为日常检修技改工作中不可避免的难题。现有的安全交底技术措施都是文字或简单图示的形式描述各种需作业点位置信息、带电体位置信息,无法有效对现场作业人员进行交底。为此提出了一种解决的方法,根据目标输电杆塔的点云数据为目标输电杆塔搭建点云视图,生成矢量导地线,并根据矢量导地线的相序确定导地线相位,生成对应的带相位信息的可视化图像。此方法更加直观,可降低检修作业人员的作业风险,提高检修作业人员的检修效率。