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基于LM算法的三维点云与二维图像标定方法
1
作者 吴龙 陶奕帆 +2 位作者 杨旭 徐璐 陈淑玉 《现代电子技术》 北大核心 2026年第1期59-65,共7页
针对激光雷达与相机检测时标定精度不足,导致后续激光雷达点云与相机图像的空间对齐产生误差,影响后续特征匹配、物体检测和三维重建准确性的问题,文中提出一种基于激光雷达三维点云和单目相机的二维图像的标定方法,旨在实现对大规模物... 针对激光雷达与相机检测时标定精度不足,导致后续激光雷达点云与相机图像的空间对齐产生误差,影响后续特征匹配、物体检测和三维重建准确性的问题,文中提出一种基于激光雷达三维点云和单目相机的二维图像的标定方法,旨在实现对大规模物体的精确检测和三维环境重建。该方法首先通过多帧点云数据叠加获得相对密集的点云测量,并利用角点检测算法检测图像中的特征角点;随后使用偏最小二乘法(PLS)对参数进行求解;最后利用LM迭代算法最小化重投影误差,提高标定精度。标定结果表明,SPAAM算法相较于经典方法重投影误差减少8.6%,所提方法相较于经典方法重投影误差减少近38.2%,验证了所提方法的准确性和有效性。 展开更多
关键词 激光雷达 单目相机 标定方法 点云数据 偏最小二乘法 LM迭代算法
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煤矿采掘工作面的激光雷达与相机跨模态联合标定方法
2
作者 杨文娟 任志腾 +6 位作者 张旭辉 杜昱阳 李长鹏 张超 许洁 万继成 雷孟宇 《煤田地质与勘探》 北大核心 2026年第2期246-258,共13页
【目的】煤矿井下采掘工作面光照不足、粉尘干扰和点云稀疏条件下特征难以稳定提取,严重制约了井下非结构化场景特征的相机与激光雷达联合标定的精度与鲁棒性。【方法】针对综采工作面和掘进巷道等复杂工况,提出一种激光雷达与相机跨深... 【目的】煤矿井下采掘工作面光照不足、粉尘干扰和点云稀疏条件下特征难以稳定提取,严重制约了井下非结构化场景特征的相机与激光雷达联合标定的精度与鲁棒性。【方法】针对综采工作面和掘进巷道等复杂工况,提出一种激光雷达与相机跨深度特征耦合的联合标定方法。在特征提取阶段,改进了随机抽样一致(random sample consensus,RANSAC)的多平面拟合算法,结合法向量预分簇与自适应迭代机制,实现对液压支架顶梁、掘进机外壳等几何结构高效提取;同时提出跨深度边缘融合策略,协同利用曲率不连续与平面交线特征,增强边缘结构的完整性与鲁棒性。在标定框架上,采用两阶段配准策略:粗配准通过轴向循环扰动策略快速估计初始外参,精配准则在李群空间构建点、线联合约束与非线性优化迭代,确保在煤尘干扰和复杂工况下仍能实现高精度对齐。【结果和结论】在Gazebo仿真平台与实际井下实验场景上对所提方法进行了验证,结果表明,该方法在无噪声时旋转误差小于0.2°、平移误差低于0.02 m,平均重投影误差不超过3.5 px,且在高噪声环境下仍保持优异稳定性,与传统方法相比,所提方法在掘进工作面与综采工作面下的平均重投影误差分别为2.89 px和3.03 px,显著优于对比方法。该方法无需依赖人工标定物,具备良好的环境适应性与稳定性,可满足煤矿井下复杂环境中多模态感知单元的高精度标定需求。 展开更多
关键词 激光雷达 相机 联合标定 点云配准 点云平面提取 煤矿 采掘工作面
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手持式设备彩色三维点云获取方法
3
作者 王凡 顾朋鑫 +2 位作者 王强 周嘉豪 曾浩炜 《测绘工程》 2026年第2期48-55,81,共9页
文中研发一种手持式多传感器同步的SLAM设备,通过搭载激光雷达-惯性-视觉紧耦合的Fast-LIVO2算法框架,解决多模态数据时空配准与高精度彩色三维点云获取的协同问题。首先,通过硬件同步触发与时间戳对齐技术,采集统一频率的点云和影像,... 文中研发一种手持式多传感器同步的SLAM设备,通过搭载激光雷达-惯性-视觉紧耦合的Fast-LIVO2算法框架,解决多模态数据时空配准与高精度彩色三维点云获取的协同问题。首先,通过硬件同步触发与时间戳对齐技术,采集统一频率的点云和影像,实现多传感器的时间同步。然后,基于同名点匹配的多传感器联合标定方法,完成对工业相机的内部参数的标定,获取激光雷达-相机的传感器安置参数,建立点云和影像之间的空间转换关系。最后,手持式设备采集数据经过Fast-LIVO2处理后,得到高精度彩色三维点云。从实验结果中可以看出,所得彩色三维点云在复杂场景中具有结构保真度和纹理一致性,为数字孪生基础工程的研究和发展提供低成本轻量化的解决方案。 展开更多
关键词 彩色三维点云 激光雷达 工业相机 手持式
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弱边缘特征的LiDAR-红外相机高精度外参标定方法
4
作者 王妍 左勇 +4 位作者 唐义 黄朝围 陆悦 洪小斌 伍剑 《红外与激光工程》 北大核心 2026年第1期155-164,共10页
LiDAR-红外相机外参标定是实现多源传感器信息融合的关键环节。针对传统方法对标定板要求高且需人工干预以及红外图像分辨率低、边缘模糊的问题,文中提出了弱边缘特征的LiDAR-红外相机高精度外参标定方法。首先,设计了跨模态自适应角点... LiDAR-红外相机外参标定是实现多源传感器信息融合的关键环节。针对传统方法对标定板要求高且需人工干预以及红外图像分辨率低、边缘模糊的问题,文中提出了弱边缘特征的LiDAR-红外相机高精度外参标定方法。首先,设计了跨模态自适应角点检测框架,将红外图像与点云特征提取统一建模为“粗定位-局部增强-自适应精修”的多层级迭代优化过程,有效解决了不同模态下特征分布不一致和弱边缘特性导致的误检问题。实验结果表明,该框架在红外图像与三维点云数据中分别实现了83%和89%的特征点检测重复率;其次,结合EPnP建模与Ceres非线性优化,文中方法实现了无需标定板的全自动高精度外参估计,平均重投影误差为1.74 pixel,较标定板方法降低54.45%,较引入SAM大模型的方法降低19.44%;最后,通过多场景实验验证,该方法在不同光照和测距条件下均能保持稳定性能,为全天时LiDAR-红外相机多源融合感知提供了可靠支撑。 展开更多
关键词 外参标定 红外相机 激光点云 多传感器融合
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基于特征点匹配的激光雷达与相机间外参标定方法 被引量：1
5
作者 李新 王肖霞 杨风暴 《现代电子技术》 北大核心 2025年第3期19-25,共7页
激光雷达点云和相机图像融合常被应用在多个领域,准确的外参标定是融合两种信息的前提。现有的基于特征的标定算法,提取的3D⁃2D特征存在不匹配的问题,影响了整体标定的性能。为此提出一种基于特征点匹配的激光雷达与相机外参标定方法。... 激光雷达点云和相机图像融合常被应用在多个领域,准确的外参标定是融合两种信息的前提。现有的基于特征的标定算法,提取的3D⁃2D特征存在不匹配的问题,影响了整体标定的性能。为此提出一种基于特征点匹配的激光雷达与相机外参标定方法。首先利用圆心特征提取算法从点云和图像中分别获取标定板上4个圆心特征点的三维和二维坐标;然后建立三维点云数据和二维图像数据中点对间约束关系;最后通过非线性优化算法得到激光雷达和相机标定的外参,利用外参矩阵将激光雷达点云投影在对应的图像上。实验结果表明,文中所提方法平均重投影误差在2.6像素内,与基于手动匹配的标定方法相比,精度提升了42.2%;与基于两孔圆形标定板的标定方法相比,精度提升了27.8%。 展开更多
关键词 激光雷达 点云 相机图像融合 外参标定 特征点匹配 平均重投影误差
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机载拼接式大面阵相机的分块多项式畸变模型
6
作者 张祖勋 赵新博 段延松 《测绘学报》 北大核心 2025年第1期52-63,共12页
机载拼接式大面阵相机因其高分辨率、广覆盖性等优点在遥感测绘工作中广受欢迎。然而,由于制造工艺、装配精度等因素的影响,相机成像过程中会产生各种复杂畸变,影响影像质量和几何处理准确性。本文针对拼接式航空面阵相机的特点,提出一... 机载拼接式大面阵相机因其高分辨率、广覆盖性等优点在遥感测绘工作中广受欢迎。然而,由于制造工艺、装配精度等因素的影响,相机成像过程中会产生各种复杂畸变,影响影像质量和几何处理准确性。本文针对拼接式航空面阵相机的特点,提出一种分块多项式畸变模型,该模型核心思想是在Brown畸变模型检校残差矢量场引导下,将成像幅面划分为多个子影像块,在每个子块内采用多项式描述畸变,从而实现对各种复杂畸变的有效修正。此外,为求解分块多项式参数,设计了一种云控制检校方案。本文以北京空间机电研究所研制的AFC-900相机为研究对象,在肇东开展相机的云控制检校,然后分别在肇东、介休和汨罗3个测区开展生产验证,结果表明本文提出的畸变模型可以将AFC-900相机的畸变纠正到0.5像素以内,生产成果精度满足1∶500和1∶2000大比例尺测绘规范要求。 展开更多
关键词 拼接式大面阵相机 畸变模型 分块多项式 云控制检校
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基于点云与影像迭代渐进加权配准的车载相机外参标定方法
7
作者 刘如飞 西勇存 +1 位作者 俞家勇 苏占文 《山东科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期64-73,共10页
针对车载道路快速巡检系统中激光雷达相机外参标定过程复杂、稳定性差的问题,提出一种基于点云与影像迭代渐进加权配准的标定方法。首先,通过畸变校正提高影像几何精度,提取影像与激光点云的同名特征点并进行匹配;其次,基于共线条件构... 针对车载道路快速巡检系统中激光雷达相机外参标定过程复杂、稳定性差的问题,提出一种基于点云与影像迭代渐进加权配准的标定方法。首先,通过畸变校正提高影像几何精度,提取影像与激光点云的同名特征点并进行匹配;其次,基于共线条件构建参数解算模型,采用反比距离加权为同名特征点赋予初始权重;最后,在模型迭代求解过程中,引入Huber权函数动态调整特征点权重,结合线性渐进式更新策略融合初始权重与动态权重,实现相机外参的标定。实验结果表明,所提方法重投影误差在2 pixel内,在受粗差点干扰的情况下仍优于4 pixel,具有较高的准确性和鲁棒性。 展开更多
关键词 相机外参标定 点云与影像配准 移动测量系统 迭代渐进加权
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基于特征点云配准的SLAM重建深度优化方法 被引量：1
8
作者 曹学伟 袁杰 梁荣光 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第3期657-664,共8页
针对视觉SLAM特征法中深度估计准确性和可靠性偏低的问题,提出一种基于特征点云配准的SLAM重建深度优化方法。利用SHOT特征描述子对三维点云提取特征,使用特征点云配准替代传统视觉特征法进行相机位姿估计。通过设定节点误差函数,优化... 针对视觉SLAM特征法中深度估计准确性和可靠性偏低的问题,提出一种基于特征点云配准的SLAM重建深度优化方法。利用SHOT特征描述子对三维点云提取特征,使用特征点云配准替代传统视觉特征法进行相机位姿估计。通过设定节点误差函数,优化视觉特征法建立的点云及其二义性点,建立带有纹理效果的稠密点云模型。在TUM和ICL-NUIM数据集上进行仿真实验,其结果表明,该方法相对于传统SLAM方法的相机位姿轨迹精度提升了10%。采用Kinect v2型RGB-D相机验证了该方法的有效性,实现了室内场景具有一定纹理效果的模型建立。 展开更多
关键词 点云配准 相机位姿估计 深度优化 稠密建图 同时定位与地图构建 点云地图 点云特征
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基于Transformer的稀疏点云葡萄语义分割 被引量：1
9
作者 谢元澄 高宇阳 +2 位作者 李添天 戴倩 姜海燕 《农业工程学报》 北大核心 2025年第17期220-226,共7页
农业智能采摘中,点云语义分割是实现果实定位、准确切割、无人采摘的重要步骤。现有农业场景下语义分割研究多数基于稠密点云数据,稠密点云数据的获取难度大、成本高,稀疏点云数据虽然较易获取、成本低,但是语义分割的效果通常较差。针... 农业智能采摘中,点云语义分割是实现果实定位、准确切割、无人采摘的重要步骤。现有农业场景下语义分割研究多数基于稠密点云数据,稠密点云数据的获取难度大、成本高,稀疏点云数据虽然较易获取、成本低,但是语义分割的效果通常较差。针对数据稀疏的问题,该研究基于pointnet算法,引入Transformer多头自注意力机制,构造点云语义分割方法SP-Transformer,将点云划分为多级窗口,使注意力机制聚焦在窗口局部特征,建立密集键与稀疏键的多尺度融合策略,以此扩大感受野来捕获远距离的上下文依赖关系,并在注意力机制中采用特征高级嵌入的方式,提升稀疏点云的分割效果。试验结果表明,在葡萄数据测试集上平均准确率达到89.9%,对葡萄的分割准确率达到了81.1%,对于低密度点云SP-Transformer方法可以保持较好的分割效果。 展开更多
关键词 自注意力机制 稀疏点云 语义分割 深度相机 TRANSFORMER
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基于三维相机的矿井提升钢丝绳振动位移监测系统及应用 被引量：1
10
作者 赵文 王超 +3 位作者 高军军 徐文兵 毛清华 张旭辉 《陕西煤炭》 2025年第9期156-161,共6页
针对矿井多绳提升系统中钢丝绳左右和前后振动位移实时监测精度低、可靠性不足的难题,构建了一种基于三维相机的非接触式振动位移监测系统。该系统利用三维相机对多根钢丝绳的振动位移进行同步监测,并基于B/S架构的振动位移监测软件平台... 针对矿井多绳提升系统中钢丝绳左右和前后振动位移实时监测精度低、可靠性不足的难题,构建了一种基于三维相机的非接触式振动位移监测系统。该系统利用三维相机对多根钢丝绳的振动位移进行同步监测,并基于B/S架构的振动位移监测软件平台,实现钢丝绳振动位移数据的高效采集、稳定传输、可靠存储及可视化分析。通过点云处理并计算动态位置质心相对于静态位置的偏移,实现了钢丝绳振动位移的精确测量。在矿井提升系统现场进行了静态与动态测试,试验结果表明,测量误差约为±2 mm,系统具备良好的实时性和稳定性,能够满足复杂工况下钢丝绳振动位移监测的需求,为矿井提升系统的安全运行提供了技术保障。 展开更多
关键词 多绳提升 钢丝绳振动 三维相机 点云处理 实时监测
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复杂工况下的多传感融合点云空洞互补方法
11
作者 杨洪涛 庞好男 +2 位作者 黄昌九 范瑞琳 梁光磊 《光学精密工程》 北大核心 2025年第24期3835-3849,共15页
针对地下空间三维重建中因光照不均、强光、弱光、尘雾及遮挡等复杂环境干扰造成的点云空洞问题,本文提出了一种融合单线激光雷达与深度相机的空洞补全方法。首先通过联合标定建立两传感器的时空一致性关系,利用残差回归实现深度相机点... 针对地下空间三维重建中因光照不均、强光、弱光、尘雾及遮挡等复杂环境干扰造成的点云空洞问题,本文提出了一种融合单线激光雷达与深度相机的空洞补全方法。首先通过联合标定建立两传感器的时空一致性关系,利用残差回归实现深度相机点云的结构保持型降噪,再基于加权频谱熵(Weighted Spectral Entropy,WSE)评估切片连续性,动态筛选优势切片并进行自适应融合,以补全因环境干扰产生的空洞区域。为验证方法的有效性,在弱光(5 lux)、强光(10000 lux)、强光+尘雾及渐变干扰四种干扰条件下,选取五种深度学习补全方法以及多线激光雷达替代方案进行对比实验。结果表明,本文方法在四种工况下的Chamfer Distance(CD)和Earth Mover's Distance(EMD)均优于对比方法,CD分别降低85.82%,82.64%,82.39%和83.33%,EMD分别降低90.68%,86.41%,88.19%和89.08%;且尺寸误差小于20 mm。研究结果表明,该方法在复杂地下工况下保证测量精度的同时具有显著的空洞补全优势,能够有效提升三维重建的完整性与可靠性。 展开更多
关键词 深度相机 单线激光雷达 数据融合 三维重建 点云空洞补全
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复杂背景下草莓点云语义分割优化方法 被引量：1
12
作者 谢元澄 陈自强 +3 位作者 许忠义 严心悦 姜海燕 梁敬东 《南京农业大学学报》 北大核心 2025年第2期476-487,共12页
[目的]针对田间背景噪声干扰、草莓果实体积小且伴随遮挡的难点,本文利用3D视觉技术实现草莓准确识别和定位,为机器人自动采摘提供技术支持。[方法]使用Intel Realsense D435i深度相机采集不同光照、季节和遮挡条件下的草莓点云数据,构... [目的]针对田间背景噪声干扰、草莓果实体积小且伴随遮挡的难点,本文利用3D视觉技术实现草莓准确识别和定位,为机器人自动采摘提供技术支持。[方法]使用Intel Realsense D435i深度相机采集不同光照、季节和遮挡条件下的草莓点云数据,构建包含3个类别的数据集,分别为无遮挡、低遮挡、高遮挡。结合多阈值统计滤波和ROI提取技术对点云数据进行预处理,过滤噪声;以PointNet++为基础模型,对点云数据直接提取特征,并在PointNet++基础上提出一种针对复杂背景下小尺度目标的语义分割模型SS-PointNet++,利用点云的多种特征信息作为网络输入特征,构建采样层、分组层,并通过PointNet提取局部特征,使用最远点采样法对点云取样并最大程度覆盖到整个点集,针对小尺度目标设计3种不同半径的球查询(ball query)来获取局部特征,改进SA层和FP层的结构,使其能够适应低密度点云。[结果]对未经预处理的点云进行分割时,有0.74%的概率出现离群点的误判问题,而对预处理后的单张点云图像进行语义分割的用时平均减少了3.47 s。点云图像测试结果表明,SS-PointNet++模型的平均准确率达到86.95%,比优化前提升了19.54百分点,平均交并比为0.740。在光照充足且无遮挡的草莓上,该模型的语义分割准确率高达95.36%,而在暗光环境下,该模型的平均准确率也能达到81.34%。[结论]SS-PointNet++模型提升了小尺度目标点云的语义分割效果,对不同光照条件具有较强的鲁棒性,为基于3D点云的小物体和遮挡物体分割提供了一种有效的方法;本文提出的草莓遮挡类型的划分方法,对后续草莓遮挡问题提供了数据分析支持,对其他基于3D点云的小尺度物体的目标检测和遮挡问题也起到借鉴作用。 展开更多
关键词 草莓 点云 采摘机器人 计算机视觉 语义分割 深度相机
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基于SuperGlue的相机和激光雷达位姿变换的自动检测
13
作者 刘全超 何舒文 +2 位作者 张涛 王飞 郝强国 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第6期71-77,88,共8页
针对无人车在行驶过程中可能会因碰撞、颠簸导致相机和激光雷达传感器位姿发生变换的问题,提出了一种雷达和相机位姿变换的自动检测方法。将多帧激光雷达点云进行累积,SuperGlue卷积神经网络计算出雷达图像和相机图像特征匹配点,RANSAC... 针对无人车在行驶过程中可能会因碰撞、颠簸导致相机和激光雷达传感器位姿发生变换的问题,提出了一种雷达和相机位姿变换的自动检测方法。将多帧激光雷达点云进行累积,SuperGlue卷积神经网络计算出雷达图像和相机图像特征匹配点,RANSAC和重投影误差最小化计算位姿变换矩阵,得到相机和激光雷达的位姿变换关系。实验结果表明,该方法旋转误差优于2°,平移误差不大于1 cm,可以有效检测出相机的位姿变换。 展开更多
关键词 自动标定 点云密集化 相机模型 SuperGlue神经匹配网络 位姿变换检测
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基于双目相机的综放工作面放煤量监测系统设计 被引量：1
14
作者 邬杰 张宁波 +1 位作者 殷培东 宋旭斌 《煤炭工程》 北大核心 2025年第6期1-8,共8页
为解决现有基于自然射线的煤矸识别方法无法直接计算放煤口混矸率的问题,设计了基于双目相机的综放工作面放煤量监测系统。该系统通过监测放煤口放出量,结合自然射线煤矸识别数据计算混矸率,辅助确定合理的放煤口关闭时机。系统采用栅... 为解决现有基于自然射线的煤矸识别方法无法直接计算放煤口混矸率的问题,设计了基于双目相机的综放工作面放煤量监测系统。该系统通过监测放煤口放出量,结合自然射线煤矸识别数据计算混矸率,辅助确定合理的放煤口关闭时机。系统采用栅线投影法,向放煤口附近刮板输送机的煤流表面投影栅格图像,利用双目相机扫描获取煤流轮廓的高精度点云数据;通过投影和微距格网划分构建三维点云模型,引入有限元体积计算方法切片处理,结合梯形法计算切片体积并求和,得到煤流总体积。同时设计伸缩支架结构,实现探测器的灵活调节与安全保护。实验室试验表明,系统在不同煤流堆积状态下测量误差均低于5%。其中,平铺状态误差约5%,堆体状态误差4.6%~4.9%,均方根误差0.2952,显示出高精确度与稳定性。该系统为综放工作面智能化放煤提供了可靠的实时监测数据,支持混矸率精准计算,对提升煤矸自动识别技术的实用性具有重要意义,为煤矿智能化建设提供了新的技术手段。 展开更多
关键词 综放开采 放煤量监测 双目相机 点云模型 放顶煤 采煤工艺
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高分五号DPC数据的云参量反演研究
15
作者 刘世杰 麻金继 +1 位作者 陶圣荣 孙曦泽 《大气与环境光学学报》 2025年第6期789-808,共20页
云是由大气中的水蒸气在遇冷液化或凝华的过程中形成的水滴和冰晶凝结物,覆盖了约67.5%的地球上空表面积,在全球大气环流和辐射能量平衡中起着重要作用。精确地识别云并进行云参量的研究有助于了解地球辐射收支、水文循环和气候变化。... 云是由大气中的水蒸气在遇冷液化或凝华的过程中形成的水滴和冰晶凝结物,覆盖了约67.5%的地球上空表面积,在全球大气环流和辐射能量平衡中起着重要作用。精确地识别云并进行云参量的研究有助于了解地球辐射收支、水文循环和气候变化。高分五号卫星搭载的多角度偏振成像仪(DPC)具有多光谱、多角度和偏振等多项探测能力,为云研究提供了一种强有力的工具。本研究利用DPC在小粒子、亮地表和多角度探测等方面的优势,研制出了6个云产品,即云检测、云置信度划分、云相态反演、云光学厚度反演、云三维结构重建和污染云的识别。与其他相关卫星遥感产品的对比表明DPC的相关云产品具有较高的精度,其中云三维结构重建与污染云识别两项产品为创新性云产品,充分体现了偏振传感器的独特优势,有效地拓展了国产卫星数据的应用范围。 展开更多
关键词 高分五号 多角度偏振成像仪 云 云参量
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基于双视角点云配准的猪只体尺测量方法研究
16
作者 沈域 徐爱俊 +1 位作者 周素茵 叶俊华 《电子技术应用》 2025年第11期35-45,共11页
体尺参数是生猪育种的重要指标,针对现有猪只体尺测量方法中存在的测量参数单一、设备复杂和大规模点云数据处理受限的问题,提出了一种基于双视角点云配准的生猪体尺非接触式测量方法。首先,基于2台Kinect DK深度相机搭建点云采集系统... 体尺参数是生猪育种的重要指标,针对现有猪只体尺测量方法中存在的测量参数单一、设备复杂和大规模点云数据处理受限的问题,提出了一种基于双视角点云配准的生猪体尺非接触式测量方法。首先,基于2台Kinect DK深度相机搭建点云采集系统获取猪体左右两侧点云数据,并采用改进的LoOP滤波算法和基于多层次特征提取的点云精简方法完成点云预处理。其次,通过粗配准与精配准相结合完成猪只双视角点云拼接。最后,融合法线点云与Alpha Shapes算法提取猪只轮廓特征,实现多体尺参数的非接触式测量。试验结果表明,生猪体长、体高、臀高、体宽、腹宽、臀宽、胸围和腹围的平均相对误差分别为1.28%、0.88%、1.97%、2.71%、2.83%、3.71%、2.03%和2.17%,整体相对误差平均值和绝对误差平均值分别为2.20%和1.04 cm。该方法能够实现生猪多体尺参数的高精度、非接触式测量,为种猪的高效筛选提供了技术参考。 展开更多
关键词 生猪 双视角 深度相机 点云 体尺测量
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基于手眼深度相机的钢包滑板检测定位技术研究
17
作者 魏振红 吴瑞珉 《机电工程技术》 2025年第9期138-144,共7页
钢包滑板用于控制钢包内钢水的流出量,其维护和更换是钢包热修与钢包管理的重点环节。钢包滑板空间姿态的检测和定位是实现机器人自主更换钢包滑板的基础工作,存在检测精度相对高、环境-作业对象非结构化特征明显等问题。由于钢包滑板... 钢包滑板用于控制钢包内钢水的流出量,其维护和更换是钢包热修与钢包管理的重点环节。钢包滑板空间姿态的检测和定位是实现机器人自主更换钢包滑板的基础工作,存在检测精度相对高、环境-作业对象非结构化特征明显等问题。由于钢包滑板更换是较为典型的空间装配作业,常规2D图像检测缺乏深度信息,无法满足检测和定位的精度要求。搭建了一套钢包滑板检测定位机器人系统,采用时间飞行(Time of Flight,ToF)和结构光两种类型深度相机;受空间狭小、视野遮挡等因素影响,按手眼方式安装相机。离线完成了手眼深度相机的标定;通过YOLOv11算法对幅值图和RGB图中滑动水口机构特征物进行识别;根据滑动水口机构的物理尺寸关系,经过几何计算给出基坐标系下滑板位姿的初步估计;将初步估计结果作为迭代初值,采用广义迭代最近点算法(Generalized Iterative Closest Point,GICP)进行点云精配准,进而输出钢包滑板精确的空间位姿。经实际测试,手眼深度相机标定后的角点投影误差在0.8像素以下,标定精度较为理想;两种相机均可稳定可靠地检测出钢包滑板,验证了该方法适用于两种类型深度相机;但受限于相机分辨率较低,所用ToF相机目标定位结果的位置误差最大为15 mm,姿态误差最大为10°,无法满足实际应用要求;所用结构光深度相机检测定位结果的位置误差约4 mm,姿态误差约0.07°,精度满足需求。 展开更多
关键词 钢包滑板 深度相机 机器学习 点云配准
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铜阳极板机器视觉质检系统应用实践 被引量：1
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作者 李小龙 《湖南有色金属》 2025年第1期42-45,共4页
文章主要通过铜阳极板视觉质检系统的应用方法和效果,对其存在的问题进行分析和优化,围绕使用新技术实现智能化、自动化减人,提高铜阳极板检测效率和品控,降低人员劳动强度。利用视觉检测数据对视觉质检筛分出的不合格阳极板进行自动打... 文章主要通过铜阳极板视觉质检系统的应用方法和效果,对其存在的问题进行分析和优化,围绕使用新技术实现智能化、自动化减人,提高铜阳极板检测效率和品控,降低人员劳动强度。利用视觉检测数据对视觉质检筛分出的不合格阳极板进行自动打磨修复探索实践。 展开更多
关键词 视觉系统 3D相机 点云 阳极板 质检系统 机械手
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基于短波红外相机的甲烷气体差分比值光谱成像技术 被引量：1
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作者 李重宇 孙鹏帅 +6 位作者 马龙 王前进 王夏春 庞涛 吴边 李军 张志荣 《光学学报(网络版)》 2025年第17期47-54,共8页
为满足油气管道中甲烷气体泄漏的监测和定位需求,避免现有激光遥测式点测量分析的不足,实现非接触式红外气体泄漏的成像检测,提出一种基于双波段短波红外气体差分比值光谱成像的技术。在系统中,锁定甲烷测量时的激光输出中心波长,通过... 为满足油气管道中甲烷气体泄漏的监测和定位需求,避免现有激光遥测式点测量分析的不足,实现非接触式红外气体泄漏的成像检测,提出一种基于双波段短波红外气体差分比值光谱成像的技术。在系统中,锁定甲烷测量时的激光输出中心波长,通过调整光束扫描模块实现激光束扫描轨迹与方向的实时控制,基于激光吸收光谱技术结合红外短波相机,采集有无吸收区域的光谱信息,进而生成不同体积分数甲烷气体在特定激光波长下的强度图像。利用图像处理算法,对甲烷气体吸收波段(1653.72 nm)和非吸收波段(1653.82 nm和1653.62 nm)的双波段进行差分比值分析,有效消除了甲烷气袋(团)处的背景辐射影响,清晰展现了不同体积分数甲烷气体的强度图。在实验中,通过标准气袋模拟甲烷泄漏分布情况,处理后的图像强度值用于生成双波段差分比值与气体浓度长度的拟合标定曲线,进而实现定量检测与分析。该成像方法有效弥补了传统测量技术测量点偏移、无法定量等不足,为精确定位矿井瓦斯云团分布、油气甲烷泄漏等提供了新的技术思路。 展开更多
关键词 激光吸收光谱技术 煤矿瓦斯气团 甲烷泄漏 光谱差分 短波红外相机 光谱成像
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沥青路面构造深度视觉智能检测技术研究
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作者 张韩帅 张志祥 +1 位作者 蒋宇 陈立霞 《现代交通与冶金材料》 2025年第S1期60-67,共8页
为提高路面构造深度纯视觉检测方案的准确性,实现路面抗滑性能的快速、无损评估,本文研究了一种基于双目相机的路面构造深度纯视觉检测方法,提出了一种路面三维点云模型水平校正方法和一种点云纹理参考面设计方法,并经过现场试验对纯视... 为提高路面构造深度纯视觉检测方案的准确性,实现路面抗滑性能的快速、无损评估,本文研究了一种基于双目相机的路面构造深度纯视觉检测方法,提出了一种路面三维点云模型水平校正方法和一种点云纹理参考面设计方法,并经过现场试验对纯视觉方法检测结果进行误差分析。研究结果表明,在三维建模阶段对路面点云模型进行水平校正,解决了相机基线与路面无法完全平行而导致检测误差的问题。“自适应区域极值法”设计的点云纹理参考曲面能够较好地自动适应路面区域性起伏,路面构造深度的纯视觉检测方案的检测精度能够达到90%,误差为±0.1 mm。 展开更多
关键词 沥青路面 路面构造深度 纯视觉检测 三维点云 双目相机
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