Modeling of a Linear Scanning 3D Vision Coordinate Measurement System

This paper theoretically analyzes and researches the coordinate frames of a 3D vision scanning system, establishes the mathematic model of a system scanning process, derives the relationship between the general non-orthonormal sensor coordinate system and the machine coordinate system and the coordinate transformation matrix of the extrinsic calibration for the system.

激光雷达三维成像系统的研究

根据相位法测距原理，论述了用激光雷达获取三维视觉信息的技术，对主要部件进行了讨论，研制成功适合于地面智能机器人导航的激光雷达三维成像系统，其视场范围为６０°×３０°，测距范围为 ３０ｍ ，距离图像空间分辨率为１４′×１４′，测距精度在３～３０ ｍ 范围内优于８ ｃｍ ．

基于激光雷达的形面扫描技术研究

随着测量技术的不断发展,在航空、汽车、模具、造船等工业中,对复杂物体的三维扫描技术提出了更高的要求。实验表明,激光雷达对复杂物体扫描具有高精度、高效率,满足在实际应用中的要求。

基于激光与视觉融合的无人船靠泊环境感知系统设计

为满足无人船自主靠泊过程中对船岸相对距离测量的连续性与高精度的需求,文中以无人船自主靠泊环境感知为研究对象,对无人船自主靠泊的过程进行分析与研究,将立体视觉技术和激光测距技术相结合,设计了一种用于无人船自主靠泊过程中的环境感知系统。运用多传感器数据融合技术对相机和激光雷达的数据进行分析与有效融合,利用视觉识别与快速定位到岸边系泊机械装置,调整旋转云台使激光雷达精确测距,再依据空间坐标转换修正视觉测量值,达到对无人船自主靠泊过程中环境信息的统一认知,得到无人船靠泊过程中高精度的距离信息。实验结果表明,通过融合算法得到的距离值误差可控制在10 mm范围内,为实现无人船自主靠泊提供一种高精度测量方法,促进了无人船领域的发展。

激光三维距离图象获取和处理系统的方案设计

本文首先讨论和比较了三角法测距和激光雷达测距的原理和性能，然后描述了一种新型的基于激光雷达测距并运用于远距离、大体积目标的三维距离图象获取和处理系统，并给出了系统的性能指标和设计参数。

农业轮式机器人三维环境感知技术研究进展

[目的/意义]作为未来农机装备的研究重点,农业轮式机器人正向着智能化与多功能化的方向发展。三维环境感知技术因其获取的信息量丰富、复杂环境下的鲁棒性和适应性好,成为了农业轮式机器人智能化无人作业的基础与关键,其发展水平直接影响到包括农业轮式机器人在内的无人农机的作业质量与效率。[进展]本文首先总结了农业轮式机器人和农业环境感知技术的发展现状,分析了不同类型农业轮式机器人的使用特点和应用现状。其次分析了在农业轮式机器人上实现三维环境感知所主要使用的感知设备及其对应的关键技术,重点阐述了基于激光雷达、视觉传感器和多传感器融合的农业轮式机器人三维环境感知技术的研究进展。[结论/展望]结合农业作业特点与实际需求,指出了农业轮式机器人三维环境感知技术在适用性、环境信息处理和感知效果等方面存在的一些问题,并提出了提升传感器的农业适用性、发展基于深度学习的农业环境感知技术、发展智能化的高速在线多传感器信息融合技术三个方面的建议,以期为农业轮式机器人三维环境感知技术发展提供参考与借鉴。

基于ROS机器人的激光与视觉融合建图方法

针对移动机器人利用单一传感器信息在未知环境下进行同时定位与地图创建(SLAM)存在准确性低、信息丢失等问题,提出一种基于贝叶斯法则的单线激光雷达和深度相机信息结合的SLAM建图方法。充分利用由深度图像转化的伪激光雷达数据与激光雷达信息,按区分优先级的融合规则进行信息融合,在地图更新阶段,基于贝叶斯推理构建概率模型,对二维栅格地图进行更新。在真实场景下利用ROS机器人进行验证,实验结果表明多传感器融合所建地图与真实场景一致性较高,有效地提高了机器人的环境感知能力。

双传感器激光视觉测量系统的校准

构建了由2个结构光传感器组成的激光视觉三维测量系统,建立了测量系统的数学模型。提出了一种基于未知运动的平面靶标获得测量系统全部参数的现场校准方法。实验表明,传感器校准后的三维坐标精度为0.011、0.008和0.115mm,所提出的校准方法无需依赖专门的三维测量设备,操作简单,促进了双传感器激光视觉测量系统的工程化三维测量应用。