融合NDT的2D激光数据扫描匹配遗传算法 被引量：1

1

作者 穆莉莉 陈凯 +2 位作者 何世政 姚潘涛 祁娜娜 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第3期123-126,共4页

针对激光数据扫描匹配中正态分布变换(NDT)算法在初始误差较大的情况下容易陷入局部极值的问题,提出了一种融合NDT的遗传算法(NGSAM)。引入NDT构建栅格,同时建立查找表加快求解速度,利用遗传算法搜索当前激光帧扫描数据和参考激光帧扫... 针对激光数据扫描匹配中正态分布变换(NDT)算法在初始误差较大的情况下容易陷入局部极值的问题,提出了一种融合NDT的遗传算法(NGSAM)。引入NDT构建栅格,同时建立查找表加快求解速度,利用遗传算法搜索当前激光帧扫描数据和参考激光帧扫描数据的最优匹配。仿真实验结果表明:该算法在激光数据扫描匹配问题中取得了很好的效果,进一步提高了移动机器人的定位精度。 展开更多

关键词 正态分布变换(ndt) 遗传算法 同步定位与环境建图(SLAM) 查找表

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基于ISS-3DSC的NDT三维点云配准算法研究 被引量：21

2

作者 刘畅文 李波 +1 位作者 潘江涛 姜涛 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期777-783,共7页

工件形貌的三维扫描需求在车间自动化装备中越来越多,其中点云配准作为三维数据处理的重要步骤。现有三维点云配准存在特征点对误配、配准时间长、配准精度差等问题,提出了一种基于内部形状描述子-三维形状上下文特征(ISS-3DSC)的NDT三... 工件形貌的三维扫描需求在车间自动化装备中越来越多,其中点云配准作为三维数据处理的重要步骤。现有三维点云配准存在特征点对误配、配准时间长、配准精度差等问题,提出了一种基于内部形状描述子-三维形状上下文特征(ISS-3DSC)的NDT三维点云配准算法。首先通过内部形状描述子(ISS)算法提取三维点云关键点,提高配准效率;然后结合三维形状上下文特征(3DSC)进行关键点的特征描述,并根据特征点对中值距离法剔除错误点对,采用SVD分解计算初始变换矩阵;最后使用NDT算法完成精配准。测试实验结果表明:算法在鞋面、鞋底点云数据配准时的精度可达到0.025 cm,相比传统SAC-IA+NDT算法配准效率提升明显,具有一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 内部形状描述子 三维形状上下文特征 ndt算法 三维点云配准

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基于SAC-IA和NDT融合的点云配准方法 被引量：34

3

作者 荆路 武斌 李先帅 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2021年第4期378-381,共4页

提出一种基于采样一致性初始配准(SAC-IA)和正态分布变换(NDT)配准融合的点云配准方法。首先计算出待配准点云和目标点云的快速点特征直方图(FPFH)特征;然后依据该特征,利用SAC-IA算法求出初始转换矩阵,完成初始配准;最后在初始配准的... 提出一种基于采样一致性初始配准(SAC-IA)和正态分布变换(NDT)配准融合的点云配准方法。首先计算出待配准点云和目标点云的快速点特征直方图(FPFH)特征;然后依据该特征,利用SAC-IA算法求出初始转换矩阵,完成初始配准;最后在初始配准的基础上,利用NDT算法对两片点云进行精配准。实验结果表明,该方法的配准精度显著优越于ICP算法,且配准效率也有所提升。 展开更多

关键词 点云配准 ICP算法 SAC-IA ndt FPFH

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丘陵山地柑橘果园机器人自主导航与精确控制系统设计与试验 被引量：5

4

作者 刘杰 付兴兰 +2 位作者 李旭 李川红 李光林 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期184-197,共14页

为实现丘陵山地柑橘果园机器人的自主导航,设计了一种基于激光雷达和惯性传感器的果园自主导航系统.使用激光SLAM融合多传感器所获数据,并利用误差状态卡尔曼滤波器进行位姿优化,从而构建果园的三维全局点云地图.对全局地图进行分析和处... 为实现丘陵山地柑橘果园机器人的自主导航,设计了一种基于激光雷达和惯性传感器的果园自主导航系统.使用激光SLAM融合多传感器所获数据,并利用误差状态卡尔曼滤波器进行位姿优化,从而构建果园的三维全局点云地图.对全局地图进行分析和处理,确定机器人的安全行驶区域,并应用基于机器人运动学多约束条件的三次非均匀B样条曲线轨迹优化算法实现路径规划,使用NDT-ICP算法实现机器人在全局地图中的定位.为适应丘陵山地果园地形复杂性,提出了一种基于预瞄跟踪的自校正增量PID控制策略,利用递归最小二乘法实时调整PID参数,并在机器人履带式行走机构上进行了系统整合测试.试验结果表明,误差状态卡尔曼滤波器优化后的地图精度与优化前相比有明显提升.机器人以1.2 m/s速度行驶时,导航控制系统的直线行驶平均位置偏差和航向角偏差分别为0.18 m和4.2°,转弯行驶平均位置偏差和航向角偏差分别为0.38 m和16.7°,可满足丘陵山地柑橘果园智能农机自主导航作业需求. 展开更多

关键词 柑橘果园机器人 激光SLAM 误差状态卡尔曼滤波器 ndt-ICP算法 自校正增量PID

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改进ICP算法的激光雷达点云配准 被引量：10

5

作者 许哲 董林啸 吴家跃 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第4期1-5,共5页

针对传统ICP算法在激光雷达目标点云配准中存在匹配时间长,以及受初值影响导致该算法应用在无人车SLAM技术中容易存在定位精度不高和稳健性较差的问题,本文提出了一种结合KD-tree算法的NDT-ICP算法。首先,通过Voxel Grid滤波对激光雷达... 针对传统ICP算法在激光雷达目标点云配准中存在匹配时间长,以及受初值影响导致该算法应用在无人车SLAM技术中容易存在定位精度不高和稳健性较差的问题,本文提出了一种结合KD-tree算法的NDT-ICP算法。首先,通过Voxel Grid滤波对激光雷达获取的点云数据进行预处理,利用平面拟合参数的方法去除地面点云;然后,利用NDT算法进行点云粗匹配,缩短目标点云与待匹配点云距离;最后,通过KD-tree邻近搜索法提高对应点查找速度,并通过优化收敛阈值,完成ICP算法的精匹配。试验结果表明,本文提出的改进算法相比于NDT算法和ICP算法,在点云配准速度和精度上有明显提高,且在地图构建上精度和稳健性更好。 展开更多

关键词 无人车 点云配准 ICP算法 ndt算法 激光SLAM

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一种基于PCL库的NDT+ICP点云配准的改进算法

6

作者 杜姝函 易辉 +3 位作者 陈向宁 王得成 徐碧洁 王昊月 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2020年第S02期180-185,共6页

本文提出一种基于PCL库的NDT+ICP点云配准的改进算法,利用NDT算法在大数据量的点云模型配准方面速度和效率上的优势,经过点云的滤波、下采样预处理过程,结合OpenMP多线程并行技术提高算法的运行速度,提高了点云配准的速度与效率。

关键词 倾斜摄影测量 点云配准 ICP算法 ndt算法 算法加速

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X射线焊缝图像中缺陷的实时检测方法 被引量：46

7

作者 孙怡 孙洪雨 +2 位作者 白鹏 王昱 田岩平 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期115-118,122,共5页

为了检测X射线探伤图像中螺旋钢管焊缝缺陷,提出了一种新的实时自动检测算法。它是一种基于图像空间特性(空间对比度与空间方差)的模糊识别算法,与人眼视觉识别特性相近,与其它传统缺陷检测算法相比,有较低的漏判率和误判率,并能满足生... 为了检测X射线探伤图像中螺旋钢管焊缝缺陷,提出了一种新的实时自动检测算法。它是一种基于图像空间特性(空间对比度与空间方差)的模糊识别算法,与人眼视觉识别特性相近,与其它传统缺陷检测算法相比,有较低的漏判率和误判率,并能满足生产线上实时检测的要求。 展开更多

关键词 无损探伤 焊缝缺陷 自动检测 模糊算法 X射线探伤

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CTW无损压缩算法在管道无损检测中的应用 被引量：1

8

作者 陈亮 孟庆愿 +2 位作者 董彦磊 成伟 梁巍 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2012年第6期42-44,47,共4页

超声和漏磁无损检测方法是目前输油管道常用的安全检测方法,然而其检测数据庞大,必须对数据进行压缩。介绍了一种基于CTW(context tree weight)的无损压缩算法,该算法采用了新的更低冗余度的概率估算法,具有速度快和抗差错能力强等特点... 超声和漏磁无损检测方法是目前输油管道常用的安全检测方法,然而其检测数据庞大,必须对数据进行压缩。介绍了一种基于CTW(context tree weight)的无损压缩算法,该算法采用了新的更低冗余度的概率估算法,具有速度快和抗差错能力强等特点,将该算法应用于输油管道超声和漏磁方法无损检测实验数据的无损压缩,得到了较高的压缩率,与LZW(lempel ziv welch)无损压缩算法相比获得了更高的压缩率。 展开更多

关键词 CTW算法 无损检测 无损压缩 上下文树

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基于机器视觉的分拣机器人6D位姿估计 被引量：5

9

作者 赵岚 佘媛 +3 位作者 温秀兰 李国成 张腾飞 赫忠乐 《计量学报》 CSCD 北大核心 2023年第12期1805-1811,共7页

为解决传统分拣机器人通过人工示教完成指定动作其自动化程度低、实时性差、可移植性弱等问题,研究设计了基于机器视觉的分拣机器人实验平台,提出了基于粗配准与增强精配准混合递进配准策略的6D位姿高精度估计方法。首先,将由视觉传感... 为解决传统分拣机器人通过人工示教完成指定动作其自动化程度低、实时性差、可移植性弱等问题,研究设计了基于机器视觉的分拣机器人实验平台,提出了基于粗配准与增强精配准混合递进配准策略的6D位姿高精度估计方法。首先,将由视觉传感器采集的3D点云信息进行背景信息去除、目标区域裁剪、ROI提取等预处理;然后采用采样一致性初始配准算法(SAC-IA)进行位姿粗配准,再利用迭代最近点算法(ICP)进行精配准及正态分布变换(NDT)进行增强精细配准,以获得高精度6D位姿。实验结果证明,通过粗配准与增强精配准能够快速准确获得待抓取目标6D位置和姿态,与理论位置和姿态相比较其误差分别控制在1.5 mm和2°之内,满足分拣机器人的实际需求,所提出的方法便于在基于机器视觉的机器人装配、打磨等有高精度6D位姿估计场合推广应用。 展开更多

关键词 机器视觉 分拣机器人 6D位姿 增强精配准 SAC-IA算法 ICP算法 ndt

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基于SVM及电流牵扯效应的金属缺陷分类识别方法 被引量：5

10

作者 李宇庭 甘芳吉 +2 位作者 万正军 宋康 廖俊必 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期172-178,共7页

金属在服役期间经常存在一些由应力、腐蚀和疲劳造成的缺陷,在众多的缺陷检测技术中,交流电位法作为一种无损检测技术在检测腐蚀坑和裂纹方面得到了广泛应用。用交流电位法检测不同缺陷时,由于几何形态的差异,缺陷深度的计算方法也不相... 金属在服役期间经常存在一些由应力、腐蚀和疲劳造成的缺陷,在众多的缺陷检测技术中,交流电位法作为一种无损检测技术在检测腐蚀坑和裂纹方面得到了广泛应用。用交流电位法检测不同缺陷时,由于几何形态的差异,缺陷深度的计算方法也不相同。因此需要在计算缺陷深度之前对所检测区域的缺陷类型做出识别。作者目的在于寻找一种高精度的缺陷分类识别方法。并且针对腐蚀坑和裂纹这两种最常见的金属缺陷,根据其对电流的牵扯效应不同,提出利用邻近检测区域的4个牵扯因子作为缺陷区域的特征向量建立分类模型。在大量仿真计算的基础上,分别建立坑蚀和裂纹的特征向量集,并由这些数据集训练得到基于遗传算法(GA)优化的支持向量机(SVM)分类模型。仿真测试结果中数据测试集分类精度较高,平板实验也得到了较高的识别精度。实验结果表明文中提出的缺陷分类识别方法对腐蚀坑和裂纹的分类识别具有很高的精度。 展开更多

关键词 无损检测 缺陷分类 支持向量机 遗传算法 牵扯因子

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基于无损探伤的高精度电路板缺陷检测系统 被引量：3

11

作者 程磊 田丽芳 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第4期400-403,共4页

为了实现电路板焊盘、焊点焊接情况的快速缺陷分析,采用无损探伤技术结合大比例成像结构设计了高精度电路板缺陷检测系统.系统由X射线机、MV-M1000型高分辨率图像采集卡以及MN39750PA型CCD探测器构成,在分析了无损探伤基本原理的基础上... 为了实现电路板焊盘、焊点焊接情况的快速缺陷分析,采用无损探伤技术结合大比例成像结构设计了高精度电路板缺陷检测系统.系统由X射线机、MV-M1000型高分辨率图像采集卡以及MN39750PA型CCD探测器构成,在分析了无损探伤基本原理的基础上,设计了大比例电路板成像结构,并提出了累计采样降噪算法.针对存在焊接问题的电路板进行实验,实验结果显示:通过无损探伤系统可以清楚地观察电路板的焊接情况.经光学系统计算分析可知,对缺陷的检测精度可达30μm,可以有效地满足工业应用等的设计要求. 展开更多

关键词 无损探伤 缺陷检测 高精度 累计采样降噪算法

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小波神经网络在电磁无损检测中的应用 被引量：1

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作者 董巍巍 李钊 +2 位作者 李建军 张瑞民 蒲源 《无线电通信技术》 2011年第5期55-57,61,共4页

在基于正交小波变换的小波神经网络模型构造的基础上,选取B-小波为小波基提出了一种小波神经网络新算法。通过选取典型训练样本集的方法提高了该小波神经网络诊断的准确性,并运用该小波神经网络对钢丝绳电磁无损检测信号进行了压缩与重... 在基于正交小波变换的小波神经网络模型构造的基础上,选取B-小波为小波基提出了一种小波神经网络新算法。通过选取典型训练样本集的方法提高了该小波神经网络诊断的准确性,并运用该小波神经网络对钢丝绳电磁无损检测信号进行了压缩与重构,试验结果证明了小波神经网络能够较为理想地完成缺陷信号的智能化检测,采用小波神经网络算法比传统的断丝识别方法准确率提高了很多。 展开更多

关键词 小波神经网络 信号 算法 无损检测

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信赖域方法在红外图像序列处理中的应用 被引量：3

13

作者 万李涛 熊楠菲 +1 位作者 王栋 汪子君 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期250-256,共7页

在以光源为激励的红外无损检测图像序列采集过程中,由于受到不均匀加热、环境辐射等因素影响,采集到的图像序列存在着背景噪声大、对比度低、缺陷显示效果差等问题,易造成缺陷的漏检。为提高缺陷检出率,提出了基于信赖域反射算法的红外... 在以光源为激励的红外无损检测图像序列采集过程中,由于受到不均匀加热、环境辐射等因素影响,采集到的图像序列存在着背景噪声大、对比度低、缺陷显示效果差等问题,易造成缺陷的漏检。为提高缺陷检出率,提出了基于信赖域反射算法的红外图像序列处理技术。通过算法对加热不均造成的背景噪声进行快速曲面拟合,并将拟合得到的背景曲面从原始图像中减去,从而去除加热不均的背景噪声。利用主成分分析算法对去除背景后的图像序列进行缺陷特征信息提取,进一步提高红外图像的信噪比。结合区域生长算法对缺陷区域进行分割,以提取缺陷区域。实验结果表明:采用上述方法,能够有效地改善红外图像的信噪比,进而达到提高缺陷检出率的目的。 展开更多

关键词 红外无损检测 信赖域反射算法 主成分分析 区域生长

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基于改进型3DSIFT正态分布变换算法的点云配准 被引量：2

14

作者 郑芬 Ryad Chellali 代满意 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第10期2875-2878,共4页

针对点云配准中采用三维尺度不变特征转换（3DSIFT）算法（基于三维点云）计算效率低的问题，提出一种基于改进型3DSIFT的三维正态分布变换（3D．NDT）配准算法。该算法首先利用球形代替方形来构造sI雕特征点描述符，并将3DSIFT算法特... 针对点云配准中采用三维尺度不变特征转换（3DSIFT）算法（基于三维点云）计算效率低的问题，提出一种基于改进型3DSIFT的三维正态分布变换（3D．NDT）配准算法。该算法首先利用球形代替方形来构造sI雕特征点描述符，并将3DSIFT算法特征描述向量128维降低到了48雏；其次，对三维点云进行3DSIFT特征提取并估算特征描述符，使用双向快速近似最近邻搜索和随机采样一致性算法确定最终点云匹配点，求解出变换矩阵，完成初始配准；最后，使用NDT算法体素化点云，并使用概率分布函数对点云精确配准。实验结果表明，改进后的算法适用于由KineetV2．0获取的不同角度的点云数据配准，且其配准精度较高。 展开更多

关键词 三维尺度不变特征变换算法 特征描述 变换矩阵 正态分布变换算法 点云配准

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