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题名果园二维激光雷达自主导航控制研究
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作者
吴俊男
郭辉
姜运生
杨忠强
高国民
武天伦
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机构
新疆农业大学机电工程学院
新疆农业科学院农业机械化研究所
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出处
《中国农机化学报》
北大核心
2025年第8期90-96,共7页
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基金
新疆维吾尔自治区重点研发计划项目(2021B02004—4)。
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文摘
在现代农业的果园植保过程中面临着复杂环境的挑战,需要实现果园车辆的自主导航。针对这一问题,研制一种基于二维激光雷达的果园车辆自主导航系统。在满足果园种植农艺要求的前提下,考虑到株距、行距、主干直径等影响因素,二维激光点云数据中的离散点通过设计不同的过滤阈值进行有效清除;采用欧式聚类算法和三点共线几何定理方法,提取激光点云中的树干中心特征点。通过最小二乘法拟合导航路径,实现高精度导航。在自主导航系统设计过程中,利用模糊控制实现动态调整导航控制算法,实现车辆的自动驾驶和路径跟踪功能。结果表明,滤波后的激光点云特征点与实际果树之间的平均误差达到8.96 cm。在0.5 m/s速度下自动行驶时,能够保持较高的导航精度,最大横向偏差值达到8.2 cm,最大平均偏差值达到6.81 cm。所提方法在提高导航精度方面具备有效性和实用性,可有效提升果园复杂环境下的自主导航精准度,并实现果园内车辆自主导航。
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关键词
果园
二维激光雷达
自主导航
激光点云数据处理
滤波降噪
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Keywords
orchard
2D LiDAR
autonomous navigation
laser point cloud data processing
filtering and noise reduction
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分类号
S24
[农业科学—农业电气化与自动化]
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题名新的点云数据精简存储方法
被引量：7
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作者
张有亮
刘建永
付成群
郭杰
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机构
解放军理工大学工程兵工程学院
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出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2011年第5期1255-1257,共3页
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基金
国家博士后科学基金资助项目(20090451499)
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文摘
海量点云数据的精简存储是逆向建模的一个关键环节,针对单站地面固定式三维激光扫描点云扇形等特点,提出了一种新的点云精简存储方法——扇形网格法。对点云数据遍历一次,即完成对点云的精简、降噪与存储,并用VC++6.0编写实现。多站扫描点云的配准、拼接,如果在单站点云经过扇形网格法处理后进行,会更快速高效。在与传统点云压缩算法分析对比的基础上,对其特点进行了分析,对在战场地形数字化中的适用性进行了验证。
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关键词
单站三维激光扫描
点云数据
精简存储
扇形网格法
战场地形数字化
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Keywords
single station 3D laser scanning
point cloud data
reduction and storage
grid sector method
battlefield terrain digitization
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分类号
TP751.1
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP391.75
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名拟万有引力定律三维激光点云数据精简方法
被引量：5
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作者
邓博文
王召巴
金永
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机构
中北大学信息与通信工程学院
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出处
《中国测试》
CAS
北大核心
2018年第5期108-112,共5页
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基金
山西省科技攻关项目(201603D121006-1)
山西省回国留学人员科研资助项目(2016-084)
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文摘
为对海量三维激光点云数据进行精简,提出一种拟万有引力定律的点云数据精简方法。该方法将万有引力定律中各点质量替换为点的切向与径向联合曲率表征参数,通过求解点云中各点之间的引力分布,实现点云数据平坦与特征区域的划分,完成点云数据中特征点的提取与保护。将非特征区域点大比例均匀采样,再与完整的特征点融合形成精简后点云数据,将其与原始点云进行对比,结果表明:该精简方法在有效保留特征区域的基础上可以大比例精简点云,同时精简前后点云点距离误差较小。在总精简比94%时,最大点间距离偏差值为0.1 mm,且高偏差值点均位于非特征区域。
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关键词
信号处理
三维激光点云精简
万有引力定律
特征点保护
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Keywords
signal processing
three -dimensional laser point cloud reduction
law of universal gravitation
feature preservation
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分类号
TN249
[电子电信—物理电子学]
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题名基于二次特征提取的煤矿巷道表面点云数据精简方法
被引量：6
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作者
陈建华
马宝
王蒙
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机构
中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司
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出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2023年第12期114-120,共7页
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基金
中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司科研项目(CEZB220305320)。
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文摘
采用三维激光扫描技术提取的煤矿巷道表面点云数据量大且存在较多的冗余数据,而现有点云数据精简方法存在大数量级点云处理过程中细节保留不足的问题。针对上述问题,提出了一种基于二次特征提取的煤矿巷道表面点云数据精简方法。首先对采集到的原始巷道点云数据进行去噪预处理;其次建立K-d树,并利用主成分分析法对去噪后点云数据估算来拟合邻域平面的法向量;然后通过较小的法向量夹角阈值对点云进行初步的特征区域与非特征区域划分,保留特征区域并随机下采样非特征区域,接着依据较大的法向量夹角阈值将特征区域点云划分为特征点和非特征点,并对非特征点进行体素随机采样;最后将2次点云精简结果与特征点合并得到最终的精简数据。仿真结果表明,该方法在百万数据量级点云和高精简率条件下,相较曲率精简方法、随机精简方法和栅格精简方法,在特征保留和重构精度方面都取得了更好的效果,三维重构后计算所得标准偏差平均可低于相同精简率下其他方法30%左右。
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关键词
巷道位移监测
三维激光扫描
点云数据精简
特征提取
体素随机采样
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Keywords
roadway displacement monitoring
3D laser scanning
point cloud data reduction
feature extraction
voxel random sampling
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分类号
TD76
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名面向激光扫描点云图像色彩界面的交互设计研究
被引量：1
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作者
孟祥芸
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机构
南阳理工学院
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出处
《激光杂志》
CAS
北大核心
2023年第10期100-104,共5页
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基金
河南省自然科学基金项目(No.202300410136)
河南省重点研发与推广专项(软科学研究)项目(No.222400410406)。
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文摘
在激光扫描点云数据色彩交互界面的设计中,存在三维模型仿真度偏低的问题,设计一种面向激光扫描点云图像色彩界面的交互设计平台。平台由点云图像预处理模块、三维建模与模型渲染模块、色彩差异修正模块、界面交互设计模块构成。点云图像预处理模块通过弦高差法实现有序点云图像数据的降噪处理,通过双边滤波方法实现散乱点云图像数据的降噪处理。三维建模与模型渲染模块能够实现物体三维模型的构建、纹理映射、渲染。在色彩差异修正模块中,通过色彩迁移算法实现模型的色彩差异修正。在界面交互设计模块中,将界面设计分为三个内容模式的设计:互动、比较、展示。测试设计平台与三种对比方法,测试结果表明设计平台古建筑的三维模型仿真度为99.51%,现代复杂建筑的仿真度为99.78%;交互场景真实度高于97%。
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关键词
激光扫描点云图像
降噪处理
色彩界面
色彩迁移算法
交互设计
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Keywords
laser scanning point cloud image
noise reduction processing
color interface
color migration algorithm
interaction design
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分类号
TN311
[电子电信—物理电子学]
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