【摘 要】
：
采集点云是三维重建过程中的关键步骤,在采集点云的过程中,不可避免地产生一些噪声及离群点.针对噪声及离群点的传统滤波算法主要依赖于概率学模型假设,然而由于环境的复杂性导致噪声及离群点的分布并不完全服从于假设的模型,从而传统的滤波算法不能达到良好的滤波效果.另外,传统滤波算法通常需要对样本逐个遍历,因此耗时较高.针对这些问题,针对特定场景的结构特点,提出了一种场景导向的kd-tree(k-dimensional tree)点云滤波算法.首先对点云下采样后计算其重心,再设定搜索半径阈值,最后依据所计算得到的重心
【机 构】
：
桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西 桂林 541004;桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西 桂林 541004;广西自动检测技术与仪器重点实验室,广西 桂林 541004
论文部分内容阅读
采集点云是三维重建过程中的关键步骤,在采集点云的过程中,不可避免地产生一些噪声及离群点.针对噪声及离群点的传统滤波算法主要依赖于概率学模型假设,然而由于环境的复杂性导致噪声及离群点的分布并不完全服从于假设的模型,从而传统的滤波算法不能达到良好的滤波效果.另外,传统滤波算法通常需要对样本逐个遍历,因此耗时较高.针对这些问题,针对特定场景的结构特点,提出了一种场景导向的kd-tree(k-dimensional tree)点云滤波算法.首先对点云下采样后计算其重心,再设定搜索半径阈值,最后依据所计算得到的重心及搜索半径结合kd-tree分割出场景结构并保留,从而达到滤波目的.实验结果表明,提出的算法不仅具有良好的滤波效果,而且在算法的处理速度方面,相较于传统的半径滤波算法、统计滤波算法分别提高了4.8倍、14.2倍.
其他文献
拉曼光镊技术(laser Tweezers Raman Spectroscopy,LTRS)将光镊与拉曼光谱技术相结合,实现了在液相环境中对单个微纳微粒的操控和生化分析,具有非常重要的应用价值.综述了拉曼光镊技术的研究进展与最新应用,包括拉曼光镊系统的构建与优化,拉曼光镊技术在生物医学、环境科学领域中的应用,以及拉曼光镊技术与人工智能相结合的最新发展及应用.最后,总结分析了拉曼光镊技术在实际应用中的不足与局限性,并对其未来的发展进行了展望.
介绍了国内外光纤拉曼气体测量技术的研究现状与实际应用,阐述了拉曼光谱分析方法的原理和特点,分析了拉曼光谱在气体定性定量分析领域存在的问题.在该基础上,详细介绍了几种主流的拉曼信号增强的方法,并从结构原理、激光耦合、传输损耗、孔径尺寸、价格成本等方面深入讨论了光子晶体光纤和镀金属毛细管作为激光波导的可能性,同时比较了二者的特点与优劣,最后总结并展望了光纤拉曼气体测量技术的发展潜力与未来应用价值.
随着我国空间电源技术的快速发展,宇航高压电源问题也愈发凸显,其中宇航高压充电电源中所存在的高损耗、高电压应力和无法宽范围输出一直激光电源研究中的重点和难点,基于这些问题,提出了一种将LCC谐振拓扑运用于宇航激光高压充电电源的设计方案,针对断续电流下双脉冲工作模式的LCC谐振变换器,采用状态空间法建立等效模型对工作过程进行分析,在对电路稳态分析的基础上,确定LCC谐振腔参数的取值,并建立Matlab闭环仿真模型对设计方案进行验证,论证了该设计方法的可行性.
由于当前远距离目标跟踪方法存在目标跟踪误差大,无法满足目标跟踪实际应用要求,为提升目标跟踪精度,提出了激光测量技术的远距离目标高精度跟踪方法.首先分析目标跟踪的原理,指出影响目标跟踪效果的因素,然后通过激光测量技术采集目标的位置信息,并引差分相减策略,得到目标移动的位移大小与方向,不断迭代得到目标跟踪结果.与其他目标跟踪方法的仿真对比实验结果表明,本方法的目标跟踪精度超过96％,降低了目标跟踪误差,获得更理想的目标跟踪结果.
针对相位反演算法多次迭代、实时性较低的不足,提出一种基于离焦探测的深度学习相位反演方法.只需光电探测器实时测量一帧离焦光斑数据作为网络输入,用泽尼克系数作为网络的输出,即可用训练好的模型快速进行波前复原.建立了数值仿真模型,分析了光电探测器像素数和训练数据集大小对网络模型复原精度的影响.研究结果表明,经过充分训练后,网络模型的损失函数最低可以达到0.0177,能够较为准确的进行波前复原,波前复原残差的均方根为0.3526,泽尼克系数残差均方根为0.0530,且随着光电探测器像素数和训练数据量加大,波前复原
针对雾霾天气下的光源运动目标清晰度低、轮廓模糊的问题,以火炮射击空中光源目标测量火炮跳角为研究背景,提出基于边窗均值滤波的雾霾天气下目标检测算法.首先在雾天退化模型基础上,使用边窗均值滤波算法对初始透射率进行改进,保留图像的轮廓边缘,然后通过平均修补块方法求出大气光值并复原出原始图像.最后通过奇异值分解的方法,判断光源运动目标和天空背景的相近程度,动态改变高斯混合模型的判别阈值.通过不同去雾算法的主观和客观分析以及光源微小运动目标的检测分析,所设计算法的目标检测清晰度更好.实验结果表明,该算法耗时较少,平
针对当前目标检测网络算法,对小目标的检测准确率较低和普遍出现的图片标注耗费大量人力物力等问题,提出了基于小目标数据集的多种数据增强方法.通过对图片进行水平翻转、直方图均衡处理、超分辨率处理等八种方法,在保持小目标原始特征信息不变的前提下,实现小目标特征信息的大幅度提高,丰富了数据增强的种类,提高了目标检测模型的泛化能力和小目标的检测准确率.实验结果表明,数据增强后小目标的目标检测准确率有了相对提高.
为研究月基极紫外相机Mo/Si多层膜反射镜能否在月面辐照环境下长期稳定工作,从理论仿真、光学性能、微观形貌三方面对其辐照稳定性进行了研究.采用Monte-Carlo方法模拟了不同能量质子束辐照Mo/Si多层膜后薄膜内部的损伤情况,结果表明:质子能量越高,对薄膜深层损伤越大.进行了50 KeV高能质子辐照实验,Mo/Si多层膜辐照后周期厚度降低、界面粗糙度增加,30.4 nm反射率下降2.8％,中心波长向短波方向偏移0.2 nm.TEM显示Mo/Si多层膜辐照后出现了局部烧蚀和膜层间渗透,周期结构被破坏.制
提出了一种基于激光超声宽带透射系数和的表征参数,实现了表面裂纹深度的定量检测.通过有限元仿真与实验测量方法,从时域和频域分析了激光产生的瑞利波与表面裂纹的相互作用机制,采用宽带透射系数和作为表征裂纹深度的物理参数,并建立了其与表面缺陷深度之间的拟合方程.结果表明,脉冲激光产生的瑞利波对金属表面裂纹深度变化十分敏感,所提出的计算方法可用于精确判断表面裂纹的深度.本文研究成果可为工件表面裂纹的非接触检测提供潜在应用.
当前三维重建生成密集点云的过程中存在质量评估研究并不深入的问题,而且也未形成一个完整的体系,并且缺乏对新设计软件系统的比较和验证,所以极易导致用户在选择时存在一定程度的盲目性.为了解决上述问题,对基于影像生成的点云进行深入的研究,提出通过扩展评价指标来构建点云质量评价体系的解决方案,利用数码相机和无人机获取多视影像并使用九种开源算法和商业软件生成密集点云,计算激光扫描点云与密集点云数据之间的最邻近距离.不仅从点云精度和完整度,还从点云数目、点云密度、点云生成时间、程序运行占用的内存等角度对密集点云进行评估