基于NDT配准与轮式里程计的激光雷达运动畸变补偿算法

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作者 陈强 陈海波 张沥化 《高技术通讯》 CAS 北大核心 2024年第1期83-91,共9页

激光雷达是广泛应用于同时定位与地图构建(SLAM)的测距传感器,普遍基于旋转机制收集周围环境的几何信息。当扫描期间激光雷达发生移动时,生成的点云会产生运动畸变,降低SLAM系统的准确性。在激光雷达SLAM算法设计中,为使雷达运动的估计... 激光雷达是广泛应用于同时定位与地图构建(SLAM)的测距传感器,普遍基于旋转机制收集周围环境的几何信息。当扫描期间激光雷达发生移动时,生成的点云会产生运动畸变,降低SLAM系统的准确性。在激光雷达SLAM算法设计中,为使雷达运动的估计结果更为精确,文中提出一种基于正态分布变换(NDT)和轮式里程计的激光雷达运动畸变补偿算法。首先,使用轮式里程计以高频测量方式对雷达运动进行估计,可补偿部分运动畸变。其次,设计一种基于NDT配准算法的误差处理方法,通过对点云的精准匹配降低里程计漂移的影响,实现雷达运动精确估计,进而精准补偿运动畸变。文中采用数据集以及真实场景实验对提出算法进行测试。实验结果表明,与传统里程计辅助方法相比,提出的算法能够优化运动畸变补偿效果,降低轨迹累积误差并生成全局一致地图。 展开更多

关键词 同时定位与地图构建(SLAM) 运动畸变补偿 激光雷达 轮式里程计 正态分布变换(NDT)

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导航雷达图像的运动畸变补偿方法研究

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作者 王太杰 冯亮 +2 位作者 李德隆 宋吉广 孙铁铭 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第24期97-103,共7页

针对雷达载体船运动导致的图像畸变问题,分别分析高速直航运动和回转运动情况下目标成像畸变的原因;仿真分析相关参数对图像畸变带来的影响,并计算与运动参数相关的目标图像畸变补偿公式;提出目标雷达图像畸变补偿的应用算法。该算法包... 针对雷达载体船运动导致的图像畸变问题,分别分析高速直航运动和回转运动情况下目标成像畸变的原因;仿真分析相关参数对图像畸变带来的影响,并计算与运动参数相关的目标图像畸变补偿公式;提出目标雷达图像畸变补偿的应用算法。该算法包括目标检测、运动补偿和目标图像校正。通过湖上试验,采用目标图像畸变补偿后的目标定位精度指标按直航和回转运动分别提升了33.13%和47.38%,进而提升水面舰艇的感知能力。 展开更多

关键词 畸变补偿 图像处理 目标检测 导航雷达

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畸变补偿法在滑坡模型试验中的应用可行性探索 被引量：6

3

作者 牛恩宽 罗先启 张振华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期457-462,共6页

传统的滑坡模型试验必须进行大规模的相似材料配比试验研究,要花费大量的人力物力,工作量是惊人的,并且常常伴随着由于介质性质难以控制或模拟所必然产生的畸变,这种畸变用传统的方法难以考虑,却在很大程度上影响了试验的精度。以调整... 传统的滑坡模型试验必须进行大规模的相似材料配比试验研究,要花费大量的人力物力,工作量是惊人的,并且常常伴随着由于介质性质难以控制或模拟所必然产生的畸变,这种畸变用传统的方法难以考虑,却在很大程度上影响了试验的精度。以调整滑坡物理模型渗透系数为例,探索了模型畸变补偿的方法,为采用与原型相同的材料开展滑坡物理模型试验提供了一种新的思路。该方法在滑坡物理模型试验中具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 滑坡 模型试验 相似材料 畸变补偿 渗流系数

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基于液晶空间光调制器的波前畸变补偿研究 被引量：5

4

作者 李祥之 韩诚山 +3 位作者 文明 孙兆伟 赵庆磊 姜肖楠 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期187-191,共5页

针对液晶空间光调制器控制单元数多,直接进行波前相位畸变补偿时计算量大的问题,将控制输入与描述波前畸变的Zernike多项式系数形成映射,极大地减小了优化维数,有效地提高了计算效率。引入单纯形算法,通过使设计的性能指标达到最优,得... 针对液晶空间光调制器控制单元数多,直接进行波前相位畸变补偿时计算量大的问题,将控制输入与描述波前畸变的Zernike多项式系数形成映射,极大地减小了优化维数,有效地提高了计算效率。引入单纯形算法,通过使设计的性能指标达到最优,得到最佳的Zernike多项式,实现了精确的波前畸变补偿。针对传统的单纯形算法易收敛于局部极点,无法实现全局最优的特点,对单纯形算法进行了改进,仿真结果表明,改进后的算法可以通过强制初始化达到全局最优,同时分析了各种改进算法的特点,为实际应用提供了依据。 展开更多

关键词 自适应光学 波前畸变补偿 改进型单纯形算法 液晶空间光调制器

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基于畸变补偿的飞机铆钉尺寸测量方法研究 被引量：4

5

作者 胡江涛 张俊涛 汤伟 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 2016年第4期177-181,192,共6页

针对目前飞机铆钉尺寸测量效率和测量精度低,不能满足现代工业快速、精密测量要求的问题,本文提出了一种基于机器视觉的飞机铆钉尺寸测量方法.该方法以面阵工业CCD相机作为光学传感器,配置合适的照明条件,利用畸变补偿技术克服面阵相机... 针对目前飞机铆钉尺寸测量效率和测量精度低,不能满足现代工业快速、精密测量要求的问题,本文提出了一种基于机器视觉的飞机铆钉尺寸测量方法.该方法以面阵工业CCD相机作为光学传感器,配置合适的照明条件,利用畸变补偿技术克服面阵相机的非线性失真,并通过Radon变换方法实现了飞机铆钉尺寸的精确测量.实验结果表明:该方法能够实现飞机铆钉的在线快速、高精度测量. 展开更多

关键词 飞机铆钉 畸变补偿 RADON变换 尺寸测量

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面向空间激光通信的光束偏转与波前畸变补偿机制研究

6

作者 高辉 赵学阳 《无线互联科技》 2022年第17期1-3,共3页

文章首先对光束角度偏转技术、影响因素以及具体应用方案展开分析,并将其作为研究基础;其次,对光束波前畸变检测技术及应用详细研究,确定不同技术的优劣势,制定针对性的方案;最后,制定波前畸变补偿方案,保证结果的精准性,为相关方面研... 文章首先对光束角度偏转技术、影响因素以及具体应用方案展开分析,并将其作为研究基础;其次,对光束波前畸变检测技术及应用详细研究,确定不同技术的优劣势,制定针对性的方案;最后,制定波前畸变补偿方案,保证结果的精准性,为相关方面研究工作提供借鉴和支持。 展开更多

关键词 激光通信 光束偏转 波前畸变 畸变补偿

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利用内腔变形反射镜补偿激光器畸变的研究 被引量：3

7

作者 杨振刚 陈海清 +1 位作者 王磊 任温馨 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期449-451,共3页

固体激光器中,增益介质由于热沉积产生的热畸变严重影响了激光器的稳定性和输出功率以及光束质量。为了补偿激光器腔内畸变,采用了一种利用变形反射镜作为内腔反射镜的方法,运用静电力作用于变形薄膜反射镜,来改变谐振腔的结构。从外部... 固体激光器中,增益介质由于热沉积产生的热畸变严重影响了激光器的稳定性和输出功率以及光束质量。为了补偿激光器腔内畸变,采用了一种利用变形反射镜作为内腔反射镜的方法,运用静电力作用于变形薄膜反射镜,来改变谐振腔的结构。从外部引入一束参考光通过激光腔,利用波前探测器可测得腔内畸变对参考光的影响,并利用变形反射镜校正此畸变。实验结果表明,该方法能对腔内畸变进行有效的补偿,提高激光器的输出功率及光束质量。 展开更多

关键词 激光技术 变形反射镜 波前探测器 畸变补偿 输出功率

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计算机层析图像全息立体合成中的畸变及其补偿 被引量：1

8

作者 郭曙光 康辉 +3 位作者 战元龄 翟宏琛 白波 母国光 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期109-112,共4页

分析了应用彩虹全息术实现 CT图片的立体合成过程中再现像在轴向及垂轴方向上的畸变以及再现像亮度的失真 ,分别提出了相应的补偿方法 。

关键词 彩虹全息 立体合成 畸变补偿 计算机层析图像

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基于参考物镜的数字全息显微相位畸变自动补偿 被引量：1

9

作者 马树军 周鹏飞 刘炜华 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1144-1148,1171,共6页

建立了参考物镜与数值拟合相结合的方法对离轴数字全息显微系统的相位畸变进行补偿.因为物镜带来的光波曲率差异预放大数字全息显微系统往往产生附加相位因子.在参考光路中引入相同参考物镜利用物理方法初步消除因为曲率问题带来的相位... 建立了参考物镜与数值拟合相结合的方法对离轴数字全息显微系统的相位畸变进行补偿.因为物镜带来的光波曲率差异预放大数字全息显微系统往往产生附加相位因子.在参考光路中引入相同参考物镜利用物理方法初步消除因为曲率问题带来的相位畸变.参考物镜加入以后相位畸变主要来自三个方面.衍射计算时使用数字模拟平面参考光离轴结构存在空间角产生一次相位畸变实际记录到的全息图参考物镜实验误差导致了残余二次相位畸变光路中其他光学元件形成像差无法获取正确的微结构三维形貌.数值上通过多项式对整个相位表面作曲面拟合利用相位表面与该拟合曲面的差值提取样品真实相位分布.只用一幅全息图经过一次多项式拟合便实现了多次相位畸变的自动补偿.以USAF分辨率板作为微结构样品作形貌测量验证了该方法的准确有效. 展开更多

关键词 离轴 数字全息 显微 参考物镜 多项式拟合 畸变补偿

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变形镜受热变形引起的波前畸变仿真及补偿 被引量：5

10

作者 牛志峰 郭建增 周小红 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期67-71,共5页

针对变形镜自身受强激光辐照后热变形问题,利用ANSYS的多物理模型建立了变形镜的热机械模型并进行了计算。针对受强激光辐照后变形镜吸收了部分热量并产生了0.9μm的变形量,根据该变形镜热畸变分布特征,提出了一种利用补偿镜对热畸变进... 针对变形镜自身受强激光辐照后热变形问题,利用ANSYS的多物理模型建立了变形镜的热机械模型并进行了计算。针对受强激光辐照后变形镜吸收了部分热量并产生了0.9μm的变形量,根据该变形镜热畸变分布特征,提出了一种利用补偿镜对热畸变进行补偿的方法,即在一个薄型镜面背后用一些约束头固定构成补偿镜,放置在变形镜的后续光路中。约束头在补偿镜上的位置与极头在变形镜上的位置对应错开分布。对三种不同形状约束头的补偿镜进行了计算,补偿后综合变形量降低到0.35,0.32和0.40μm。利用光束传输因子(BPF)对理想光束通过补偿镜后的效果进行评价,结果表明通过三种补偿镜后BPF值从0.906提高到了0.966,0.971和0.957。进一步的计算表明,补偿效果受约束头尺寸的影响较小。 展开更多

关键词 变形镜 热变形 波前畸变补偿 强激光辐照 补偿镜

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基于多层前馈型神经元网络模型的摄像机定标算法 被引量：3

11

作者 王宏杰 林良明 颜国正 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期1358-1361,共4页

针对传统线性、非线性摄像机定标算法的鲁棒性 ,提出了基于多层前馈型神经元 ( MLFN)网络模型来替代传统精确的摄像机定标数学模型 .MLFN网络模型作为层状网络可实现任意维复杂的输入 /输出映射 ,对于无需计算摄像机内、外参数的应用场... 针对传统线性、非线性摄像机定标算法的鲁棒性 ,提出了基于多层前馈型神经元 ( MLFN)网络模型来替代传统精确的摄像机定标数学模型 .MLFN网络模型作为层状网络可实现任意维复杂的输入 /输出映射 ,对于无需计算摄像机内、外参数的应用场合 ,该模型提供了一种实用且有较好鲁棒性的摄像机定标算法 ,同时为了补偿摄像机非线性畸变 ,把图像按畸变程度分割成两个区域 ,分别建立各自基于 MLFN网络的摄像机定标模型 .实验表明 ,该方法有效补偿了畸变 ,并提高了模型精度 .给出了基于 MLFN网络模型摄像机定标算法实验 ,验证了该模型的有效性 . 展开更多

关键词 摄像机定标 多层前馈型神经元网络 计算机视觉 非线性畸变 畸变补偿

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高置信度强电磁脉冲环境测试技术研究进展与展望 被引量：4

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作者 秦风 高原 马弘舸 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1-12,共12页

高置信度强电磁脉冲环境测试技术,作为强电磁脉冲研究领域的重要基础共性技术,近年来受到了国内外科研人员的高度关注。主要从天线(传感器)、链路信号传输畸变补偿等方面系统回顾当前高置信度强电磁脉冲环境测试技术研究进展,并结合强... 高置信度强电磁脉冲环境测试技术,作为强电磁脉冲研究领域的重要基础共性技术,近年来受到了国内外科研人员的高度关注。主要从天线(传感器)、链路信号传输畸变补偿等方面系统回顾当前高置信度强电磁脉冲环境测试技术研究进展,并结合强电磁脉冲环境生成技术、效应与防护研究发展趋势,阐述强电磁脉冲环境测试面临的挑战,并对高置信度强电磁脉冲环境测试技术发展进行初浅展望,以期为强电磁脉冲技术领域科研人员提供借鉴、参考。 展开更多

关键词 强电磁脉冲环境测试 高置信度 天线传感器 信号传输畸变补偿

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基于白车门激光飞行焊技术的研究与应用

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作者 于红娟 王飞 +2 位作者 张克新 马春辉 王春晖 《重型汽车》 2024年第6期39-40,共2页

为提高商用车车门焊接效率、减轻车身重量、提升焊接接头质量,以皮卡、重卡车门焊接技术为切入点,开发适用于车门的机器人与3D振镜激光焊接头协同控制的激光飞行焊接系统。探究适用于车门的摆动焊接、扫描焊接、飞行焊接新工艺,开发多... 为提高商用车车门焊接效率、减轻车身重量、提升焊接接头质量,以皮卡、重卡车门焊接技术为切入点,开发适用于车门的机器人与3D振镜激光焊接头协同控制的激光飞行焊接系统。探究适用于车门的摆动焊接、扫描焊接、飞行焊接新工艺,开发多种激光摆动焊接轨迹及随动控制方案,形成工艺参数库,为车门结构轻量化改进设计奠定工艺基础。开展过程监测与质量控制技术研发,基于OCT技术,开发相关软件工具集,提升焊接生产效率及良品率。相对于传统的电阻点焊工艺,飞行焊的主要优势在于焊接速度快且与工件无接触,其焊接速度是普通电阻点焊5倍,在焊接方向任意变化时,仍可保持恒定的焊接速度。 展开更多

关键词 三维激光振镜 畸变校正补偿 拐角随动控制 力学性能

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基于权重双核模型的宽带功放行为建模方法

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作者 李伟 孟进 +2 位作者 葛松虎 何方敏 李毅 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1357-1364,共8页

针对宽带功放行为建模和畸变补偿问题,提出了一种新的权重双盒模型.该模型采用无记忆子模型和记忆子模型权重级联的方法分别对宽带功放的静态非线性和动态非线性进行级联建模.首先,利用无记忆子模型对输入信号幅值进行压缩,降低静态畸... 针对宽带功放行为建模和畸变补偿问题,提出了一种新的权重双盒模型.该模型采用无记忆子模型和记忆子模型权重级联的方法分别对宽带功放的静态非线性和动态非线性进行级联建模.首先,利用无记忆子模型对输入信号幅值进行压缩,降低静态畸变部分模型的拟合误差,并在子模型输出端进行解权值,保证功放的饱和驱动特性;接着,构建权重记忆子模型,利用信号幅值相关的权值函数动态的调整高低功率动态畸变子模型的权重比例.实验结果表明,在不同信号驱动情况下,本文方法在降低计算复杂度的同时,保持了更好的建模精度和畸变补偿能力. 展开更多

关键词 功率放大器 行为建模 畸变补偿 数字预失真 记忆多项式

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微流控芯片通道的全息显微检测方法 被引量：2

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作者 徐佳男 孔明 +2 位作者 刘维 王道档 谢中思 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期341-348,共8页

针对微流控芯片通道和缺陷的检测要求,设计构建了一套基于预放大离轴光路的反射式像面数字全息显微实验系统。探讨了数字全息显微测量中横向尺寸在视场占比较大的低空间频率物体的相位畸变矫正方法,提出两步相位相减法更适用于该类型物... 针对微流控芯片通道和缺陷的检测要求,设计构建了一套基于预放大离轴光路的反射式像面数字全息显微实验系统。探讨了数字全息显微测量中横向尺寸在视场占比较大的低空间频率物体的相位畸变矫正方法,提出两步相位相减法更适用于该类型物体的相位畸变矫正。通过宽度为55μm、高度为65 nm的台阶标准样板实验对两步相位相减法、一般多项式曲面拟合法和Zernike高阶多项式曲面拟合法在相位畸变矫正效果上进行对比分析,分析结果表明两步相位相减法矫正畸变后的台阶平均高度相对误差为1.1%,较其他方法的误差更小,畸变矫正效果更好。另外,实验以通道宽度为80μm的微流控芯片为被测样件,实现了芯片通道以及通道表面断裂型和缺损型缺陷的三维形貌检测,并得到定量结果:断裂型缺陷的宽度为14.1μm,深度为431.7 nm;缺损型缺陷的宽度为33.6μm,深度为295.1 nm。实验结果表明:像面数字全息显微实验系统为微流控芯片通道及表面缺陷的快速无损测量提供了新的途径,对于微流控实验系统质量评价具有重要意义。 展开更多

关键词 全息显微 相位畸变补偿 两步相位相减法 微流控芯片 缺陷检测

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基于ARM Cortex M7内核的高速振镜控制系统

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作者 陈军 罗维平 《武汉纺织大学学报》 2018年第6期25-30,共6页

激光加工技术日益成熟,其技术的核心难点在于其振镜控制系统的设计,目前业界在激光振镜控制部分还存在一些问题。本文针对目前存在的功耗大、精度低、电路复杂等问题,研究一种基于ARM Cortex M7内核和XY2-100协议的高速振镜控制系统,有... 激光加工技术日益成熟,其技术的核心难点在于其振镜控制系统的设计,目前业界在激光振镜控制部分还存在一些问题。本文针对目前存在的功耗大、精度低、电路复杂等问题,研究一种基于ARM Cortex M7内核和XY2-100协议的高速振镜控制系统,有效降低控制信号传输过程中的衰减,并对激光固有的几何畸变提出一种有效的优化补偿方案,通过制作DEMO板和试验验证了整个系统的运行稳定性,在速度、精度方面比业界现有控制系统更胜一筹,满足实际加工要求,可实现每秒2万多次振镜偏转,位置控制准确,本系统具有较大应用前景。 展开更多

关键词 激光加工 振镜控制 畸变补偿 STM32 高速 低功耗

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