基于GPU和UNITY的嵌入式图像实时传输方法

智能化无人矿山对作业现场环境的可视化要求较高,现有的可视化方法仍存在诸多问题:数据采集方式单一,存在监控盲区;数据传输线缆布设困难且易被损坏,传输延时较高;表现形式不够全面立体,并且不能用于VR/AR、SLAM、机器人定位避障等应用场景。为了满足智能矿山建设的可视化需求,本文结合当前传感技术、矿用机器人以及5G技术的发展,探讨了从数据采集、服务器部署到接收显示的详细步骤。针对全景及深度影像这类新型三维数据,提出一种基于GPU和UNITY的嵌入式视频实时传输方法,包括实时编码、异步传输、轻量级的嵌入式流媒体系统、利用UNITY实时处理以及元数据的同步传输。借助UNITY平台,将三维可视化任务从CPU转移至GPU,仿真实验表明,最高渲染帧率为60 fps时,GPU占用率在35%以下。最后,以全景和深度传感器为例进行了测试,对数据编码、位移贴图、纹理纠正进行有效性验证,并从延迟、帧率、CPU占用率3个方面评估性能。结果表明,所提关键技术均可有效提高运行效率、减少资源占用,相比FFplay延时更低。全景影像的可视化代替了视角固定的传统监控,深度数据为智能矿山巡检机器人定位及避障提供实时数据源,传输方法整体向下兼容。不仅解决传统方法视角单一、布线困难的问题,而且考虑到了智能矿山建设过程中的新需求。     

基于移动测量的交通标志自动提取

针对从移动测量车采集的图像中提取交通标志的需求,研究探索适合移动测量的交通标志检测识别方案。在交通标志检测阶段,提出一种检测多个圆形禁令标志连接的多圆度检测法,对于三角形警告标志的检测,在原有拐角检测法基础上提出基于候选区域的拐角检测法;在交通标志识别阶段,选用像素特征作为特征向量,采用概率神经网络实现交通标志的分类识别。最后设计实现移动测量后处理软件的交通标志自动提取模块。     

GIS在定向运动中的应用

介绍了GIS在定向地图制作方面的应用、在定向运动的场地选择中的应用以及在定向运动的比赛路线设计中的应用。结合实例,分析了目前定向地图制作方面存在的问题,提出了基于GIS的定向地图辅助设计系统的开发框架和开发方案。     

结合图像增强和恢复的增强现实跟踪注册

增强现实中的跟踪注册技术一直是研究的重点和难点，而地下矿道和巷道内亮度低，产生的图像较昏暗，车载相机快速运动和抖动，对传统的基于特征匹配的跟踪注册提出了挑战。本文从提高增强现实中跟踪注册稳健性和精度出发，采用基于Retinex改进的方法增强昏暗图像的亮度，同时利用基于对抗神经网络的方法恢复运动模糊图像。首先提取图像ORB特征，实现初始化；然后根据跟踪特征点的数量，开启图像增强和图像恢复线程，提高特征点提取质量和数量。在数据集和真实模拟场景下的试验结果显示，跟踪精度提高了12%左右，在低亮度和含有轻微模糊的情况下，跟踪注册稳健性也有显著提高。     

海量遥感影像分块逆映射快速坐标转换

提出了一种海量遥感影像分块逆映射快速坐标转换算法,并针对分块窗口的形状和大小对处理过程所占内存与处理效率造成的影响作了试验与分析并得出结论。该算法使得处理过程所占内存不受原影像与处理后影像的尺寸大小所限制,并且通过与主流遥感影像处理软件对比试验的结果可以看出,该算法可以完成超大幅遥感影像与分幅遥感影像的坐标转换处理,处理分幅影像时有效地避免了影像间的接缝,同时处理效率达到主流的专业遥感影像处理软件水平。     

基于Google Earth与SketchUp的3维数字校园

以中南大学校本部为例,基于Google Earth软件平台,结合SketchUp的3维建模功能,建立3维校园模型。该方法实现了两种3维模型的浏览方式,为模型的上传提供了一种行之有效的方法。同时,对表面纹理绘制和贴图进行了探讨并提出相应的步骤。     

电子水准仪与计算机的数据通讯

以DiNi系列电子水准仪为例介绍电子水准仪与计算机的数据通讯，利用V6.0开发了数据通讯程序，可以实现DiNi系列电子水准仪与计算机的数据通讯，给出了程序代码及具体实现方法。     

基于移动GIS的农户调查系统设计与实现

针对传统农业调查中地块自然属性和生产决策信息分离、工作效率低等问题,本文讨论了构建移动端农户调查软件的关键技术,并设计开发了基于移动GIS的农户调查系统。该系统采用Arc GIS离线编辑技术解决了网络通信对野外调查工作的限制问题。在实际调查工作中,通过农户对土地经营权进行确认,然后采集农户生产决策信息,实现"人-地"信息关联一张图,有效地提高了农户调查工作效率和质量,为农业现代化、信息化、精细化生产管理提供有力的基础数据支撑。     

基于通用文件格式的遥感影像快视传输系统

针对现有快视系统通用性差,仅适用于特定的遥感影像格式,依赖于硬件设备并且无法用于网络传输的缺点,本文设计出一种通用的快视文件格式,开发出一种包含服务器端和客户端两部分的遥感影像快视传输系统。其中服务器端用于生成定制的快视影像格式,并配置网络信息。客户端利用多线程技术,用于快视文件数据的接收、缩略图的显示和形成影像金字塔实时显示已下载的快视影像。客户端在结合辅助信息的基础上对下载的快视文件进行重构,最终形成完整的遥感影像保存到本地。实验测试证明,本文设计的遥感影像快视传输系统的效率较高,实用性较强,达到了预期的设计目标。