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基于深度学习的激光雷达多目标地物智能识别

申睿涵  
【摘要】:激光雷达是一种主动发射激光束去探测目标位置、方向、姿态并通过目标反射回来的回波接收信息的雷达系统,因其接收的数据具有密度大,数据多且散乱特点,所以称之为点云数据。点云数据可用于城市场景重建,无人驾驶,环境检测等。由于点云数据非结构化且无序的特性,目前基于激光雷达点云识别的大多数方法都是使用手工提取特征,该方法消耗大量成本而且难以提取到高级信息。为了解决上述出现的问题,本文提出了一种基于深度学习的激光雷达点云多目标地物智能识别方法。本文首先将无人机激光雷达采集的全国各地的点云数据进行数据增强处理,再利用点云空间位置信息将整个点云场景进行区域分割,将点云场景划分成一个个体素,并通过设置体素个数阈值参数和统计体素中各类型点数分布来完成本文数据集的构建以及相应体素的标签。接着本文提出一种级联分类的方法,通过三维卷积神经网络模型和邻域算法模型的级联对每一个训练集进行特征学习,交叉验证,以及识别,并对识别结果进行了详细的分析。最后,本实验利用不同地点和不同密度的室外点云对该级联模型进行测试和优化。实验结果表明本文提出的方法具有比较高的准确性和效率。


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