收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于点云的三维可视化核环境建模方法研究

卢钰仁  
【摘要】:随着能源的紧缺,作为清洁能源的核能在能源占比上越来越大,服务于核电的机器人也就呼之欲出。本课题正是围绕国家自然科学基金项目“面向核电RCV的机器人自适应与高效作业方法研究”(61473113)展开的机器人三维核电工作环境建模。三维地图是将真实的三维空间转换为数字信息,以方便机器人进行识别。创建精确的三维核环境作业地图是核电机器人进行自主作业的根本,本文从建立相机视觉平台获取点运数据开始对三维模型的重建过程进行分析,对其点云数据的噪声处理、点云拼接方法进行了研究。本文的主要研究内容和取得的创新成果如下:(1)介绍了各个相机模型成像系统,并将双目相机和Kinect深度相机进行对比,选用Kinect相机作为点云获取工具,并利用Open NI驱动Kinect相机在VS2015平台上结合PCL点云库和Open CV视觉库进行相机标定处理,并对模拟机器人核电工作场景进行三维点云数据采集,最终生成场景的三维点云数据。(2)分析了点云图像存在噪声的原因,真实场景中点与点具有连续性、边缘噪声大、点云内部也存在着噪声干扰,传统的点云滤波算法无法很好的完成去噪工作,为了提高重建质量,需要对点云数据滤波进行处理。本文采用了最佳连通域对点云数据进行立方体划分来判断和去除点云模型中的离群点,计算点云数据的法向量并进行修正,最后采用改进的双边滤波对数据进行精确去噪。(3)对不同的视角下的点云数据进行拼接工作,分析了点云拼接各个步骤的基本原理,提出了点云拼接的优化策略,采用对点云数据提取特征向量点的方法,对点云模型的拼接对应点对进行精简,提高了点云粗拼接的质量,并在精确拼接过程中引入了基于曲面和距离的约束条件和平衡比例因子,提高了三维点云重建的效果和精准度。最后对本文提出的算法进行了机器人核电工作模拟场景的实验验证。实验结果表明,本文采用的改进的滤波算法和拼接算法能够有效的去除模型外部的离群点,提高点云数据的处理质量,对不同视角的点云数据得到了精确重建数据。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前11条
1 王雯;任小玲;陈逍遥;;一种改进的区域增长彩色3D点云分割算法[J];国外电子测量技术;2018年11期
2 陈华臻;高健;;面向反光工件点云缺陷的点云增强算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2019年07期
3 马东岭;王晓坤;李广云;;一种基于高度差异的点云数据分类方法[J];测绘通报;2018年06期
4 杨泽鑫;程效军;丁琼;程小龙;;面向室内场景点云的对象重建[J];测绘通报;2017年06期
5 翁福洲;黄鹤;;快速点云定向数学模型实际精度分析[J];北京测绘;2017年04期
6 琚俏俏;王令文;;基于自适应切片的点云压缩算法[J];工程勘察;2017年09期
7 许宁;钟友玲;;地面三维激光扫描点云重建技术研究[J];数码世界;2017年08期
8 龚书林;;三维激光点云处理软件的若干关键技术[J];测绘通报;2014年06期
9 徐守乾;朱延娟;;稀疏点云的曲面重构[J];中国制造业信息化;2011年03期
10 梁新合;梁晋;郭成;曹巨明;;法向约束的多幅点云数据融合算法[J];西安交通大学学报;2009年05期
11 周德芳,刘京南,余玲玲;基于OpenGL实现三维重构点云处理[J];电子工程师;2003年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 牛雪娟;刘景泰;孙雷;;基于小波变换的栅格点云多分辨率分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 杨雪春;;反求工程建模中点云切片技术研究[A];全国先进制造技术高层论坛暨第八届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2009年
3 赵小祥;刘宝武;;车载点云中建筑物快速提取方法[A];地理信息与人工智能论坛暨江苏省测绘地理信息学会2017年学术年会论文集[C];2017年
4 张舒;谢艾伶;白志辉;王响雷;;三维激光扫描点云粗差剔除方法研究[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
5 解辉;张爱武;孟宪刚;;机载激光点云快速绘制方法[A];第二十五届全国空间探测学术研讨会摘要集[C];2012年
6 李文涛;韦群;杨海龙;;基于图像的点云生成和预处理[A];2011年全国通信安全学术会议论文集[C];2011年
7 吴新桥;王昊;杨家慧;;面向电网巡检的点云高精度配准算法研究[A];生态互联 数字电力——2019电力行业信息化年会论文集[C];2019年
8 童艳丽;施昆;李志杰;;机载激光点云与影像的融合与分类技术研究[A];云南省测绘地理信息学会2016年学术年会论文集[C];2016年
9 马国庆;陶萍萍;杨周旺;;点云空间曲线的微分信息计算及匹配方法[A];第四届全国几何设计与计算学术会议论文集[C];2009年
10 江倩殷;刘忠途;李熙莹;;一种有效的点云精简算法[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡晓斌;车载移动测量地物分类方法与重建技术研究[D];武汉大学;2016年
2 蔡湛;迁移学习点云滤波及建筑物特征线提取研究[D];武汉大学;2018年
3 李亮;基于点云匹配的智能车定位方法研究[D];上海交通大学;2018年
4 赵宗泽;基于数学形态学的机载LiDAR点云建筑物区域提取[D];武汉大学;2016年
5 魏崇阳;城市环境中基于三维特征点云的建图与定位技术研究[D];国防科学技术大学;2016年
6 奚以成;基于机载LiDAR技术的城市智能感知与变化检测技术研究[D];沈阳农业大学;2018年
7 宋孟肖;LiDAR点云辅助的城区航空影像空中三角测量[D];武汉大学;2018年
8 李明磊;激光扫描点云的线结构提取与应用研究[D];战略支援部队信息工程大学;2017年
9 曹如军;基于机载LiDAR点云的建筑屋顶三维重建[D];武汉大学;2017年
10 黄鹏頔;三维激光扫描点云典型场景可见性分析方法研究[D];厦门大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李博杨;基于三维激光雷达的道路环境感知[D];北京交通大学;2019年
2 贾雪;顾及点云相关性的抗差加权整体最小二乘配准算法研究[D];安徽理工大学;2019年
3 王强;基于三维点云骨架提取的单木L系统规则构造方法研究[D];华北电力大学;2019年
4 刘鹏;基于多核DSP的激光点云三维重构技术研究[D];长春理工大学;2019年
5 陈风龙;基于激光扫描测距技术地貌可视化研究[D];长春理工大学;2019年
6 刘箭锋;基于全波形TLS点云的植被遮挡目标探测及可见性分析方法的研究[D];厦门大学;2018年
7 安瑶军;车载激光点云数据结构化道路及标线提取[D];长安大学;2019年
8 袁志聪;基于Harris特征的点云配准方法研究[D];东华理工大学;2019年
9 李晓天;基于改进LBET和神经网络的机载LiDAR点云分类研究[D];长安大学;2019年
10 罗毅超;基于激光点云及地质数据的露天金属矿爆破后矿石界线预测研究[D];江西理工大学;2019年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 杨静;私企的天空有点云[N];山西经济日报;2001年
2 记者 张莹莹;指点云岭 激扬文字[N];云南政协报;2012年
3 商报记者 张绪旺;盘点云计算:概念众多 能力存疑[N];北京商报;2011年
4 记者 王力中 通讯员 沈惠芳;世界顶尖点云扫描设备技术入驻德清[N];湖州日报;2015年
5 曹裕华 高化猛 江鸿宾;激光点云 亦真亦幻[N];解放军报;2013年
6 VAR记者 张林才 郭宏远 彭敏;点云成金[N];电脑商报;2011年
7 高卫松 蔡列飞;武大师生两论文获美国摄影测量与遥感学会奖[N];中国测绘报;2014年
8 记者 祝桂峰 通讯员 张荣;构建“智慧广州”又添新技术[N];中国矿业报;2012年
9 张立本 彭桂辉;航测局四项科研成果通过鉴定[N];中煤地质报;2014年
10 本报记者 李树翀;价值:云计算的终极砝码[N];中国计算机报;2012年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978