刀具驱动曲面生成方法研究与实现

从机械制造角度出发,根据加工时刀具形状、走刀方向、工件形状等切削条件计算出曲面关键点,并以这些理论上精确的点为曲面基础点云生成每一加工时刻零件表面。此"刀具驱动"法可以避免复杂曲面现有点云获取方法中的测量误差,并为获取大尺寸物件几何信息和工件在加工过程中每一瞬间的曲面造型提供了一种可能。

基于点云匹配的高铁车轮检测机械臂运动仿真研究

针对高铁车轮内部缺陷检测效率低、准确性差的问题,搭建一个六轴超声相控阵检测机械臂用于高铁车轮无损检测。对高铁车轮三维图进行点云提取和处理,保存为模板并提取目标扫描路径;然后利用Azure Kinect相机对高铁车轮进行了三维点云重建与模板点云匹配;最后在CoppeliaSim中建立检测机械臂的运动学模型,通过MATLAB和CoppeliaSim执行运动学仿真。结果表明:该运动学模型有效,各关节和末端执行器的控制效果良好,可以实现高铁车轮的自动化检测,并达到预期的轨迹,为检测机械臂控制问题的后续研究提供了实验基础和理论依据。

基于车载激光扫描系统生成正射影像的应用

在智能驾驶中,车辆需要得到丰富的路面信息来进行自主定位与导航,如车道线、停车线、路面交通标志等。航空正射影像在建筑密集的城市无法对道路进行高精度摄影测量。SSW车载激光扫描系统可实现高精度地图绘制与路面部件测量,通过激光雷达对道路进行DEM建模,再将处理畸变后的正射影像投影至数字高程模型,从而实现对路面全方位还原。不仅拥有道路平面信息,还拥有道路高程信息,可实现三维实体建模。通过实验对扫描车道路往返两次的点云进行特征选点,对平面和高程精度分析。最终结果表明,在道路正射影像的精度方面,车载激光雷达正射影像系统对比航空正射影像具有较高水平,有助于提高道路建模、高精地图制作等的路面数据采集。

三维激光扫描装置设计与数据处理

三维激光扫描仪克服了传统的单点测量方式,可以方便地对实物进行复制建立立体模型。笔者简单介绍了三维激光扫描仪构造及其实现的原理,利用自行购买的激光雷达、相机和电控平台等部件搭建三维激光扫描平台,利用串口通讯实现对激光雷达、相机和电控平台等硬件控制,进一步完成三维激光扫描点云生成及图像获取,并对生成的点云进行了精度校正,最后基于特征点拼接多幅扫描图像并成功地实现了扫描点云和图像的匹配融合,其中点云精度和图像融合效果较好。

基于无人机航空摄影测量的数据处理与精准地图构建技术研究

无人机航拍是一种新的数据获取技术,具有广阔的应用前景。为此,文章在对无人机航拍测量理论与方法进行深入分析的基础上,开展大量实地飞行试验,对获取的数据进行深度处理与分析,提出一种基于无人机数据处理和高精度地图构建的新方法。该方法不仅能显著地提高地图精度,而且能显著地提高数据处理的效率和质量。实验结果表明,该方法不仅可以有效地提取地理信息,而且具有建图精度高、操作简便、效率高等优点。实验结果表明,该算法能够较好地满足不同规模、复杂度的测绘任务,其精度可满足1:500~1:2000比例尺制图的要求。研究对促进国内外无人机测绘技术的发展与应用,提升高精度地图构建的效率与质量具有重要的理论意义与应用价值,可为国土资源开发利用、精准农业、环境监测、城市规划等多个领域提供高精度、高效率的 GIS支撑。

双投影结构光三维测量中重叠相移光栅的分离方法

在结构光的三维测量中,单投影仪单相机的测量结构在测量复杂物体时容易出现遮挡与阴影现象,从而影响了测量数据的完整性;使用双投影单相机的测量结构可扩展成像范围,减小阴影部分的面积,提高测量效率,但从部分重叠的相移光栅中分离出原始投影信号是该方法的难点。在分析传统四步相移法的基础上,提出了一种基于灰度互补关系的重叠相移光栅分离方法,该方法通过调整投影的相移光栅的时间及次序,在不改变原有测量系统结构的基础上有效消除了重叠部分的干扰信号;为了验证该分离方法的有效性,搭建测量系统进行相关实验。结果表明:利用互补关系可以实现重叠相移光栅信号的准确分离,获取完整的点云数据,同时也提高了测量速度。

基于深度神经网络的SAR建筑目标三维重建方法

建筑物三维重建在城市规划、灾害监测、智慧城市等领域有重要应用,是计算机视觉、摄影测量、遥感等领域研究的重要课题.由于SAR成像机理的特殊性和复杂性,基于SAR图像的建筑物三维重建难度很大,现有方法的适用性和自动化程度都亟待提升.本文构建了基于深度学习与雷达成像机理结合的SAR图像建筑物检测及三维重建整体框架,并提出了基于耦合等效复数卷积神经网络的SAR图像建筑侧立面检测方法,基于RaySAR的建模仿真及点云生成方法,以及基于3D生成网络的SAR建筑物三维重建方法,利用TerraSAR-X与GF-3高分辨率SAR图像进行实验,得到了较好的三维重建结果.本文方法为SAR图像目标三维重建提供了新的技术途径,是SAR目标三维重建的有益尝试.