【摘 要】
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核能发电、辐照等核技术相关产业的应用与推广,在提高人们的生活水平同时能减缓全球变暖。然而随着核设施逐渐退役以及核废处置的开展,发生核安全事故的风险也随之增加。受核辐射环境电离辐射限制,工作人员难以直接进入事故现场,从而无法及时掌握精确全面的信息,为后期的处置造成困难。鉴于此,本文探索一种基于移动机器人进行核辐射场景空间与辐射信息三维融合重建方法,以达到精确、全面、三维可视化地了解辐射信息在三维空间
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核能发电、辐照等核技术相关产业的应用与推广,在提高人们的生活水平同时能减缓全球变暖。然而随着核设施逐渐退役以及核废处置的开展,发生核安全事故的风险也随之增加。受核辐射环境电离辐射限制,工作人员难以直接进入事故现场,从而无法及时掌握精确全面的信息,为后期的处置造成困难。鉴于此,本文探索一种基于移动机器人进行核辐射场景空间与辐射信息三维融合重建方法,以达到精确、全面、三维可视化地了解辐射信息在三维空间中的位置与强度,为后期核应急或核退役处置奠定一定的基础。首先,介绍了课题研究的背景和意义以及国内外在核辐射场景空间与辐射信息三维融合重建的研究现状。并就基于移动机器人的传统实时三维重建方法原理进行了叙述,结合核辐射环境的特点改进了整体的三维重建方法流程。其次,针对核环境下相机易受到辐射产生噪声和移动机器人实时性要求,对图像处理硬件加速、特征点提取等技术进行研究,提出了改进的特征点提取方法。提取的特征点中包含的噪点数更少同时在匹配后有更低的投影误差。然后,利用不同传感器的优势与特点在场景空间以及辐射信息融合重建方面进行多种传感器融合实现。融合重建过程中使用了IMU（Inertial Measurement Unit）、深度相机、γ相机等传感器,通过标定获取不同传感器的信息对空间进行三维重建,并基于投影的方式将重建的空间信息与辐射信息进行融合。最后,基于移动机器人搭建了实验系统,并进行了直方图均衡加速、特征点提取、空间信息三维重建、空间与辐射信息融合实验等。最终的实验结果表明,本文方法可以在线进行核辐射场景空间与辐射信息融合重建,重建地图为稠密彩色三维点云地图。相比于最新同类型的空间场景与辐射信息融合系统有更好的可视化效果。
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