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基于转动式二维激光扫描仪和多传感器的三维重建方法
被引量:
7
1
作者
张新荣
王鑫
+1 位作者
王瑶
向高峰
《中国光学(中英文)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期663-672,共10页
三维重建技术是机器视觉中最热门的研究方向之一,在无人驾驶和数字化加工与生产等领域得到了广泛的应用。传统的三维重建方法包括深度相机和多线激光扫描仪,但是通过深度相机获得的点云存在着信息不完整和不精确的问题,而多线激光扫描...
三维重建技术是机器视觉中最热门的研究方向之一,在无人驾驶和数字化加工与生产等领域得到了广泛的应用。传统的三维重建方法包括深度相机和多线激光扫描仪,但是通过深度相机获得的点云存在着信息不完整和不精确的问题,而多线激光扫描仪成本高,阻碍了该项技术的应用和研究。为解决上述问题,提出了一种基于转动式二维激光扫描仪的三维重建方法。首先,用步进电机带动二维激光扫描仪旋转运动来获取三维点云数据。然后,用多传感器融合的方法对激光扫描仪的位置进行标定,采用坐标系变换完成点云数据的匹配。最后,对采集得到的点云数据进行了滤波和精简处理。实验结果表明:相较于深度相机/IMU数据融合的重建方法,平均误差降低了0.93 mm,为4.24 mm;精度达到了毫米级别,误差率也控制在了2%以内;整套设备的成本相较于多线激光扫描仪大大降低。本文方法基本满足保留物体的外形特征、高精度和成本低的要求。
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关键词
二维激光扫描仪
坐标系变换
多传感器融合
三
维
重建
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职称材料
CCD与二维激光扫描仪在管道检测系统设计中的应用
被引量:
2
2
作者
李静
徐川
祝俊
《机械设计与制造》
北大核心
2014年第1期18-20,24,共4页
管道运输在现代工业的能量传输中具有重要的作用,但其工作条件恶劣,且不易检测维护,而国内对外在在后续真正实现管道缺陷检测功能方面的研究尚有所欠缺。针对以上问题,设计制作了一种双电机独立全驱动轮式管内移动机器人,适合于>600...
管道运输在现代工业的能量传输中具有重要的作用,但其工作条件恶劣,且不易检测维护,而国内对外在在后续真正实现管道缺陷检测功能方面的研究尚有所欠缺。针对以上问题,设计制作了一种双电机独立全驱动轮式管内移动机器人,适合于>600 mm管径的排水管道,装载CCD摄像头以及二维激光扫描仪,CCD能直观的找出管道的缺陷,将激光扫描仪扫描到的数据运用ICP算法进行后续处理,实现管内裂痕和变形等缺陷大小的定量检测,并得到了很好的实验结果。
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关键词
管内移动机器人
CCD
二维激光扫描仪
缺陷检测
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职称材料
WiFi遥控精确对靶喷雾控制系统设计
被引量:
4
3
作者
徐波
李秋洁
+2 位作者
束义平
周宏平
孙靓
《农机化研究》
北大核心
2018年第11期51-57,共7页
目前,我国施药技术落后,造成了农药浪费和环境污染。为此,提出了WiFi遥控精确对靶喷雾控制系统的设计方案,并针对无驾驶室喷雾机设计了基于Android对靶喷雾控制系统遥控软件、喷雾控制器,以及基于二维激光传感器的靶标检测算法。Androi...
目前,我国施药技术落后,造成了农药浪费和环境污染。为此,提出了WiFi遥控精确对靶喷雾控制系统的设计方案,并针对无驾驶室喷雾机设计了基于Android对靶喷雾控制系统遥控软件、喷雾控制器,以及基于二维激光传感器的靶标检测算法。Android遥控软件通过socket将喷雾启停等参数传递给喷雾控制器,控制喷雾控制器进行激光数据采集及数据处理等工作。引入软件延时,将喷头状态通过串口延时发送给下位机并通过socket延时发送给Android遥控器显示,确保靶标检测与喷雾的一致性。本文的靶标检测算法经过MatLab软件仿真,能准确实现各喷头区域内靶标的检测。试验表明:Android遥控器能在WiFi环境下远程控制喷雾控制器,软件界面能实时显示各喷头状态,下位机模块的LED能实时模拟喷头状态。
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关键词
WiFi遥控
对靶喷雾
二维激光扫描仪
Android系统开发
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职称材料
先验概率与曲线概率阈值分割相结合的消噪方法
4
作者
张玉存
徐飞
付献斌
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第8期936-940,945,共6页
针对二维激光扫描仪获取的原始点云数据存在噪声点而影响测量精度的问题,提出了基于先验概率算法与曲线概率阈值分割的点云数据消噪方法。以异形截面环形件为实验对象,运用该消噪方法对原始数据进行处理,分别采用原始数据和消噪数据计...
针对二维激光扫描仪获取的原始点云数据存在噪声点而影响测量精度的问题,提出了基于先验概率算法与曲线概率阈值分割的点云数据消噪方法。以异形截面环形件为实验对象,运用该消噪方法对原始数据进行处理,分别采用原始数据和消噪数据计算了环件台阶轴的高度,并将其与环件的真实值进行了对比。对比结果表明,消噪后数据的计算值更接近环件的真实值,从而验证该算法能有效提高测量精度。
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关键词
二维激光扫描仪
点云消噪
先验概率
曲线概率阈值分割
异形截面环形件
外部轮廓线
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职称材料
机器人自主开门作业研究
5
作者
王雪竹
杜佳
+1 位作者
张美玲
陈少南
《机械设计与制造》
北大核心
2020年第1期260-262,266,共4页
针对移动作业机器人开门过程的定位和规划控制问题,提出一种实用可靠的机器人自主开门作业方法。首先使用二维激光扫描仪辨识门所在直线,结合单目手眼相机对门把手图像的识别,获取门把手的三维坐标,然后对机械臂设计力位混合控制方法,...
针对移动作业机器人开门过程的定位和规划控制问题,提出一种实用可靠的机器人自主开门作业方法。首先使用二维激光扫描仪辨识门所在直线,结合单目手眼相机对门把手图像的识别,获取门把手的三维坐标,然后对机械臂设计力位混合控制方法,控制机器人以柔顺模式按压门把手打开门,并在开门过程中通过辨识门轴位置完成机器人定位,从而完成整个开门轨迹。实验表明,该方法能够使用较少的传感器实现机器人精确定位,并完成自主开门任务。
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关键词
自主开门
定位
力位混合控制
二维激光扫描仪
单目手眼相机
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职称材料
题名
基于转动式二维激光扫描仪和多传感器的三维重建方法
被引量:
7
1
作者
张新荣
王鑫
王瑶
向高峰
机构
长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室
中国铁建重工集团股份有限公司
南京信息工程大学计算机与软件学院
出处
《中国光学(中英文)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期663-672,共10页
基金
陕西省重点研发计划国际科技合作计划项目(No.2019KW-015)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(No.300102259306)。
文摘
三维重建技术是机器视觉中最热门的研究方向之一,在无人驾驶和数字化加工与生产等领域得到了广泛的应用。传统的三维重建方法包括深度相机和多线激光扫描仪,但是通过深度相机获得的点云存在着信息不完整和不精确的问题,而多线激光扫描仪成本高,阻碍了该项技术的应用和研究。为解决上述问题,提出了一种基于转动式二维激光扫描仪的三维重建方法。首先,用步进电机带动二维激光扫描仪旋转运动来获取三维点云数据。然后,用多传感器融合的方法对激光扫描仪的位置进行标定,采用坐标系变换完成点云数据的匹配。最后,对采集得到的点云数据进行了滤波和精简处理。实验结果表明:相较于深度相机/IMU数据融合的重建方法,平均误差降低了0.93 mm,为4.24 mm;精度达到了毫米级别,误差率也控制在了2%以内;整套设备的成本相较于多线激光扫描仪大大降低。本文方法基本满足保留物体的外形特征、高精度和成本低的要求。
关键词
二维激光扫描仪
坐标系变换
多传感器融合
三
维
重建
Keywords
2D laser scanner
coordinate system transformation
multi-sensor fusion
three-dimensional reconstruction
分类号
TP394.1 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TH691.9 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
CCD与二维激光扫描仪在管道检测系统设计中的应用
被引量:
2
2
作者
李静
徐川
祝俊
机构
华南理工大学机械与汽车工程学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2014年第1期18-20,24,共4页
文摘
管道运输在现代工业的能量传输中具有重要的作用,但其工作条件恶劣,且不易检测维护,而国内对外在在后续真正实现管道缺陷检测功能方面的研究尚有所欠缺。针对以上问题,设计制作了一种双电机独立全驱动轮式管内移动机器人,适合于>600 mm管径的排水管道,装载CCD摄像头以及二维激光扫描仪,CCD能直观的找出管道的缺陷,将激光扫描仪扫描到的数据运用ICP算法进行后续处理,实现管内裂痕和变形等缺陷大小的定量检测,并得到了很好的实验结果。
关键词
管内移动机器人
CCD
二维激光扫描仪
缺陷检测
Keywords
Pipe Mobile Robot
CCD
2D- Laser Scanner
Pipeline Inspection
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TP731 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
WiFi遥控精确对靶喷雾控制系统设计
被引量:
4
3
作者
徐波
李秋洁
束义平
周宏平
孙靓
机构
南京林业大学机械电子工程学院
华东理工大学信息科学与工程学院
出处
《农机化研究》
北大核心
2018年第11期51-57,共7页
基金
国家林业局"948计划"项目(2015-4-56)
江苏省产学研联合创新资金-前瞻性联合研究项目(BY2014006-02)
江苏省人社厅博士后科研资助计划项目(KY201503551)
文摘
目前,我国施药技术落后,造成了农药浪费和环境污染。为此,提出了WiFi遥控精确对靶喷雾控制系统的设计方案,并针对无驾驶室喷雾机设计了基于Android对靶喷雾控制系统遥控软件、喷雾控制器,以及基于二维激光传感器的靶标检测算法。Android遥控软件通过socket将喷雾启停等参数传递给喷雾控制器,控制喷雾控制器进行激光数据采集及数据处理等工作。引入软件延时,将喷头状态通过串口延时发送给下位机并通过socket延时发送给Android遥控器显示,确保靶标检测与喷雾的一致性。本文的靶标检测算法经过MatLab软件仿真,能准确实现各喷头区域内靶标的检测。试验表明:Android遥控器能在WiFi环境下远程控制喷雾控制器,软件界面能实时显示各喷头状态,下位机模块的LED能实时模拟喷头状态。
关键词
WiFi遥控
对靶喷雾
二维激光扫描仪
Android系统开发
Keywords
WiFi remote control
target spray
2-D laser scanner
android system development
分类号
S768 [农业科学—森林保护学]
S24 [农业科学—农业电气化与自动化]
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职称材料
题名
先验概率与曲线概率阈值分割相结合的消噪方法
4
作者
张玉存
徐飞
付献斌
机构
燕山大学电气工程学院
河北环境工程学院信息工程系
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第8期936-940,945,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51675469)
河北环境工程学院科研基金资助项目(BJ201603)
文摘
针对二维激光扫描仪获取的原始点云数据存在噪声点而影响测量精度的问题,提出了基于先验概率算法与曲线概率阈值分割的点云数据消噪方法。以异形截面环形件为实验对象,运用该消噪方法对原始数据进行处理,分别采用原始数据和消噪数据计算了环件台阶轴的高度,并将其与环件的真实值进行了对比。对比结果表明,消噪后数据的计算值更接近环件的真实值,从而验证该算法能有效提高测量精度。
关键词
二维激光扫描仪
点云消噪
先验概率
曲线概率阈值分割
异形截面环形件
外部轮廓线
Keywords
two dimensional laser scanner
point cloud denoising
priori probability
probability threshold curve segmentation
profiled annular section
outer contour line
分类号
TP206 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
机器人自主开门作业研究
5
作者
王雪竹
杜佳
张美玲
陈少南
机构
中广核研究院有限公司
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2020年第1期260-262,266,共4页
基金
国家能源应用技术研究及工程示范项目(NY20140202)
文摘
针对移动作业机器人开门过程的定位和规划控制问题,提出一种实用可靠的机器人自主开门作业方法。首先使用二维激光扫描仪辨识门所在直线,结合单目手眼相机对门把手图像的识别,获取门把手的三维坐标,然后对机械臂设计力位混合控制方法,控制机器人以柔顺模式按压门把手打开门,并在开门过程中通过辨识门轴位置完成机器人定位,从而完成整个开门轨迹。实验表明,该方法能够使用较少的传感器实现机器人精确定位,并完成自主开门任务。
关键词
自主开门
定位
力位混合控制
二维激光扫描仪
单目手眼相机
Keywords
Autonomous Door-Opening
Positioning
Force/Position Hybrid Control
2D Laser Scanner
Single HandEye Camera
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于转动式二维激光扫描仪和多传感器的三维重建方法
张新荣
王鑫
王瑶
向高峰
《中国光学(中英文)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
7
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职称材料
2
CCD与二维激光扫描仪在管道检测系统设计中的应用
李静
徐川
祝俊
《机械设计与制造》
北大核心
2014
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
WiFi遥控精确对靶喷雾控制系统设计
徐波
李秋洁
束义平
周宏平
孙靓
《农机化研究》
北大核心
2018
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
先验概率与曲线概率阈值分割相结合的消噪方法
张玉存
徐飞
付献斌
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
机器人自主开门作业研究
王雪竹
杜佳
张美玲
陈少南
《机械设计与制造》
北大核心
2020
0
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职称材料
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