利用局部几何特征与空洞邻域的点云语义分割

点云具有数据量大、无拓扑结构等特点,现有的深度学习语义分割模型难以充分挖掘大范围邻域内点云中所隐藏的几何特征。由此提出了一种基于空洞邻域并结合角度等几何特征作为模型输入的点云语义分割模型。首先,在局部邻域构建过程中,将图像处理的空洞卷积操作扩展至点云,建立空洞邻域结构,以扩大感受野;然后,在特征提取过程中,将中心点与邻域点之间相对坐标、距离、角度等基本几何特征作为模型输入,最大程度挖掘邻域内的几何特征;最后,基于所提邻域结构与特征提取算法构建了点云语义分割模型。采用Semantic3D数据集进行实验验证,结果表明,所提模型分割效果优于对比的点云语义分割算法,空洞邻域与局部几何输入特征能够有效改善点云语义模型的性能。     

低成本三维激光扫描仪的设计与实现

三维激光扫描仪是目前三维空间信息获取中最先进的仪器,但商业三维激光扫描仪价格昂贵,限制了其广泛应用。本文利用二维激光扫描仪、角度编码器与精密转台设计了一款低成本中距离三维激光扫描仪,系统介绍了其扫描原理、硬件组成及软件实现,并对室内场景的扫描和平面特征识别进行了定性分析,还通过平面拟合与点位精度测试进行了定量分析,结果显示所得激光扫描点云数据质量较好。     

旋转形体点云轴线提取制约因素分析

旋转形体的轴线提取属于高精度的工业测量范围,三维激光扫描测量方式应用于此方面具有一定的优势,在数据的准备阶段尚存在若干问题。本文从测量仪器的选取、数据采集、多站拼接处理及数据分析等阶段出发,以火箭发动机喷管为例,分析制约火箭发动机喷管点云旋转轴提取精度的若干因素及其相应的解决办法,并利用实测数据对相关问题做了验证。     

车载激光扫描测量系统整体误差模型建立及其分析

影响车载激光扫描测量系统的点云定位精度的误差按来源主要分为测量误差、设备安置误差、数据处理误差3类。本文从车载激光扫描测量系统空间基准统一方程出发,推导了车载激光扫描测量系统综合误差模型,并分别研究了激光测距与测角、POS定位与定姿、激光扫描仪的安置参数及尺度因子等对激光脚点定位精度的影响规律。     

直接地理参考中轨迹插值算法对精度影响的评估

移动测量中定位定姿系统的精度决定了整个系统的精度,为了获得激光扫描仪采样时对应测量系统时间点处的轨迹数据,需要进行插值。本文介绍了移动测量系统和直接地理参考,给出了典型的插值算法,以笔者所在学校车载移动测量系统的实测数据进行轨迹插值测试,对各种插值算法在不同移动速度下的轨迹插值结果的精度和效率进行了比较,并分析了对激光脚点定位精度的影响。结果表明,对位置进行移动线性插值,对姿态进行移动自然样条插值可以取得较好的精度和效率。     

激光扫描点云准确快速去噪方法

激光点云数据中孤点和离群点等噪声的自动去除方法是激光点云数据处理的研究热点。本文针对现有孤点的平均点间距阈值探测法存在远距离点云误判的问题,对平均点间距附加距离权重后再根据阈值进行了判断;针对离群点的生长探测法存在效率低的问题,采用均匀八叉树结构以格网为单位进行了生长探测。试验证明了改进方法的自适应性和高效性。     

基于球形靶标的三维激光扫描仪加乘常数测定方法

在目前三维激光扫描仪加乘常数研究的基础上,提出了基于多个球形靶标的扫描仪加乘常数整体检定模型,并通过设计试验,以激光跟踪仪的测量数据为坐标基准,实现了对VZ-400扫描仪基于多个球形靶标的加乘常数的检定。研究结果表明,VZ-400三维激光扫描仪在对球形靶标进行测量时的加常数为-0.004 9 m,乘常数为0.000 384 m。     

三星编队TDOA定位精度分析

利用低轨微纳卫星编队测定地面无线电发射源位置是全球范围内监视非合作无线电信号源的高效手段。采用星基TDOA测量实现无源定位是其中关键技术。本文分析了影响星基TDOA定位误差的主要因素。针对三星编队监测卫星，给出了基于高程约束的单历元定位方法及多历元距离差定位方法，利用仿真数据对上述定位方法精度进行了试验分析。结果表明，采用等边三角形编队卫星，对海面非合作信号源，TDOA单历元定位精度约为510 m,多历元定位精度可提高到110 m,高低配置三角形编队卫星在星下点轨迹附近定位误差较大。