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基于雷视融合的轨道三维点云重构研究 被引量：4
1
作者 何庆 付彬 +4 位作者 王启航 曾楚琦 郝翔 王平 袁泉 《北京交通大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期69-77,共9页
针对激光雷达无法采集真实色彩信息、图像三维重构点云精度低等单一传感器面临的问题,提出一种融合激光点云与图像对轨道进行三维重建的方法.首先,通过平滑和映射紧耦合的激光雷达惯性里程计(Lidar Inertial Odometry via Smoothing and... 针对激光雷达无法采集真实色彩信息、图像三维重构点云精度低等单一传感器面临的问题,提出一种融合激光点云与图像对轨道进行三维重建的方法.首先,通过平滑和映射紧耦合的激光雷达惯性里程计(Lidar Inertial Odometry via Smoothing and Mapping,LIO-SAM)进行实时轨道激光点云建图;然后,利用尺度不变特征变换(Scale Invariant Feature Transform,SIFT)算法提取多幅图像上的特征点,并通过匹配相同特征点的方式计算多视角图像之间的几何关系,由运动结构恢复(Structure From Motion,SFM)和多视角密集匹配(Multi-View Stereo,MVS)算法寻找、聚簇和生成包含轨道纹理色彩信息的稠密图像点云;最后,将轨道板的平面特征和钢轨线性特征作为索引特征,采用迭代最近点(Iterative Closest Point,ICP)算法将图像点云与激光点云进行合并配准,并以激光点云空间位置信息为基准,融合图像点云纹理色彩信息得到精准且真实感强的轨道三维模型.研究结果表明:相较于传统配准算法,改进算法的形状参数和最近邻点分布指标分别提升83.4%和85.9%;对轨道点云进行目标识别时,融合点云的总体精度较原始点云提升7.7%,在平均精度和均值交并等指标上表现更优;通过轨道融合点云计算得到的轨距、高差与实测数据的对比误差在3 mm以内,证明了轨道三维点云重构方法的有效性. 展开更多
关键词 铁路轨道建模 雷视融合 数据融合 轨道点云模型
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基于云智能控制器的燃料电池最大功率跟踪策略 被引量：11
2
作者 杨德友 崔冬晓 蔡国伟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第14期3362-3370,共9页
最大功率跟踪(MPPT)技术是提高燃料电池能量转化效率的有效手段。在分析燃料电池输出特性及燃料电池发电系统DC-DC转换电路控制特性的基础上,提出基于云模型理论的燃料电池最大功率智能跟踪方法。以燃料电池输出功率变化量与电压变化量... 最大功率跟踪(MPPT)技术是提高燃料电池能量转化效率的有效手段。在分析燃料电池输出特性及燃料电池发电系统DC-DC转换电路控制特性的基础上,提出基于云模型理论的燃料电池最大功率智能跟踪方法。以燃料电池输出功率变化量与电压变化量作为二维云模型发生器的前件,升压斩波电路开关的占空比作为云模型发生器的后件,建立了适用于燃料电池最大功率跟踪的云智能控制器。该方法有效地解决了扰动观察法在外部条件发生剧变时存在的误判问题和模糊控制中精确隶属度设计困难的问题。利用Matlab/Simulink搭建燃料电池发电系统仿真模型,在燃料流量启动、陡增和陡降三种典型扰动方式下,对所提最大功率跟踪策略进行了仿真计算。结果表明该策略能够快速、准确地跟踪最大功率点,具有收敛速度快、稳定性好的优点。 展开更多
关键词 燃料电池 升压斩波电路 最大功率跟踪 云模型 智能控制
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基于云图特征自识别的光伏超短期预测模型 被引量：21
3
作者 柴闵康 夏飞 +3 位作者 张浩 陆剑峰 崔承刚 马波 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期1023-1031,共9页
光伏电池超短期输出功率变化的主要原因来源于云层的无规则运动,会在1~2min的时间尺度内显著地影响输出功率,因此提出了天空云图预测方法提高光伏超短期功率预测的准确性。首先,采用云层灰度鉴别对云图提取云形状、云透射率等信息。然后... 光伏电池超短期输出功率变化的主要原因来源于云层的无规则运动,会在1~2min的时间尺度内显著地影响输出功率,因此提出了天空云图预测方法提高光伏超短期功率预测的准确性。首先,采用云层灰度鉴别对云图提取云形状、云透射率等信息。然后,通过云点跟踪对云运动进行还原,得到云层的位移和速度等信息。接下来提出了云图特征联想和长短期记忆(cloudfeatureassociation-longshort-term memory,CFA-LSTM)模型,通过在LSTM模型中加入图像特征联想(cloud feature association,CFA),从而将光伏超短期输出功率与天空云图关联起来。最后基于云增强现象(cloud enhancement model,CEM),提出了由晴空辐照度作为标准的CEM-LSTM切换模型。实验证明,CEM-LSTM切换模型在全气候条件下不仅可以满足光伏超短期功率预测高精度的准确性需求,还可以满足光伏超短期功率预测高精度、高稳定性的可靠性需求,为光伏电站的高效经济运行提供了可能。 展开更多
关键词 云图特征自识别 云层鉴别 云点跟踪 切换模型 云图特征联想和长短期记忆
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基于视觉SLAM的多机器人协作地图构建 被引量：9
4
作者 林沛杨 夏益民 +2 位作者 蔡述庭 何宇威 李程子 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2022年第2期87-94,共8页
针对多机器人协作建图算法复杂度高、实时性差和稀疏点云地图信息量少的问题,提出一种基于视觉SLAM的多机器人协作地图构建算法。该算法选择一个机器人开始建图,其他参与协作的机器人共用被选机器人的图像帧进行初始化,并建立统一世界... 针对多机器人协作建图算法复杂度高、实时性差和稀疏点云地图信息量少的问题,提出一种基于视觉SLAM的多机器人协作地图构建算法。该算法选择一个机器人开始建图,其他参与协作的机器人共用被选机器人的图像帧进行初始化,并建立统一世界坐标系。在被选机器人建图过程中,激活与其存在共视关系的机器人,借助关键帧跟踪模型得到被激活机器人所建局部地图与世界坐标系间的位姿关系,并用ICP算法求解该位姿变换。最后根据该位姿变换进行点云拼接再经滤波处理得到多机器人稠密点云融合地图。在Gazebo上的仿真实验表明,与ORB-SLAM2相比,基于ORB-SLAM3的多机器人协作建图算法具有更高的定位精度,更好的稳定性、鲁棒性和实时性。 展开更多
关键词 视觉SLAM 多机器人协作 稠密点云地图 关键帧跟踪模型 ICP
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基于多源点云数据的铁路线路信息化 被引量：4
5
作者 杨志坚 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2023年第11期177-181,共5页
相比于传统测量手段,移动扫描技术能够提高测量效率,但点云数据具有体积大、密度高、冗余数据多等特点,测量过程中扫描仪覆盖范围大,大量无效点云被获取。针对该问题,本文提出了一种基于多源点云数据提取铁路线路信息的方法。首先,根据... 相比于传统测量手段,移动扫描技术能够提高测量效率,但点云数据具有体积大、密度高、冗余数据多等特点,测量过程中扫描仪覆盖范围大,大量无效点云被获取。针对该问题,本文提出了一种基于多源点云数据提取铁路线路信息的方法。首先,根据钢轨点云的反射强度和几何特征预处理,采用微分的思想提取线路中心线;其次,对钢轨点云模型降维处理,参考高速铁路路用钢轨轨头宽度允许误差设定收敛条件建立钢轨模型,提取线路平面线和纵横断面;然后,利用主成分分析法和移动激光点聚类法提取接触线和站内附属设备;最后,基于反射强度快速分割钢轨,采用Dynamo编程语言对Revit进行二次开发,快速建模,对推动铁路设计智能化、可视化水平具有十分重要的作用。 展开更多
关键词 多源点云 线路中心线 钢轨模型 DYNAMO BIM
原文传递
基于AR的数字化博物馆平台研究 被引量：4
6
作者 李晓艺 王强强 +1 位作者 何洁 雍玖 《甘肃科学学报》 2021年第5期52-58,共7页
针对传统博物馆展览存在空间、时间、方式等多方面限制的不足,提出了将文化旅游、科技手段与商业模式融为一体,重点围绕增强现实(AR)、逆向建模、增强现实跟踪注册技术等,充分挖掘兰州市城关区文化旅游资源主题精髓,打造精品数字工程,... 针对传统博物馆展览存在空间、时间、方式等多方面限制的不足,提出了将文化旅游、科技手段与商业模式融为一体,重点围绕增强现实(AR)、逆向建模、增强现实跟踪注册技术等,充分挖掘兰州市城关区文化旅游资源主题精髓,打造精品数字工程,实现面向特色文化旅游的数字时代历史博物馆交互体验系统研发,搭建基于AR的数字化博物馆平台。该平台通过兰州市城关区具有代表性的文化旅游资源——“兰州市博物馆馆藏文物”的应用实践表明,基于AR的数字化博物馆平台能够有效增强博物馆展陈的社会功能与艺术价值,使参观者获得丰富的观览体验,对促进“互联网+中华文明”行动计划的实施与发展有着重要意义。 展开更多
关键词 增强现实 逆向建模 点云数据 跟踪注册 数字化博物馆
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高铁轨道工程施工质量 BIM和点云建模技术控制方法 被引量：2
7
作者 陈路 《西北民族大学学报（自然科学版）》 2022年第4期55-61,共7页
高速铁路轨道工程施工过程中所涉及的项目多且复杂,如果项目管理不当会导致施工质量下降,增加高速铁路运行风险,所以研究高速铁路轨道工程施工项目质量控制方案具有重要的现实意义.分析高速铁路轨道结构及工程施工项目工艺流程,利用视... 高速铁路轨道工程施工过程中所涉及的项目多且复杂,如果项目管理不当会导致施工质量下降,增加高速铁路运行风险,所以研究高速铁路轨道工程施工项目质量控制方案具有重要的现实意义.分析高速铁路轨道结构及工程施工项目工艺流程,利用视觉传感器采集高速铁路轨道点云数据,用最小二乘法对其进行拼接,通过曲面重构方法处理拼接结果,从而获取高速铁路轨道点云模型.采用BIM技术创建高速铁路轨道原比例模型,确定其内构件和两构件接口处各检测点坐标值,将其与点云模型中相应检测点坐标值进行比较,不断校正坐标偏差以及不符合验收标准的检测点,直到其满足质量验收标准,实现高速铁路轨道工程施工项目质量控制的较优方案设计.实验结果表明,该方案的高速铁路轨道点云数据采集和拼接效果好,能够把不合格检测点坐标值偏差控制在质量验收标准范围内,实际应用效果好. 展开更多
关键词 高速铁路 轨道工程 施工项目 质量控制 最小二乘法 点云模型
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少量样本条件下模拟训练航迹点生成算法 被引量：3
8
作者 方诚 任鸿翔 金一丞 《大连海事大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期35-40,共6页
为解决少量样本条件下船舶航迹点数量较少的问题,以单船进出港为例,在无确定度的逆向正态云算法和二维正向正态云生成算法基础上,提出基于少量样本的单船进出港航迹点云图生成算法,并通过算例验证算法的实用性,为从航迹角度定量评价驾... 为解决少量样本条件下船舶航迹点数量较少的问题,以单船进出港为例,在无确定度的逆向正态云算法和二维正向正态云生成算法基础上,提出基于少量样本的单船进出港航迹点云图生成算法,并通过算例验证算法的实用性,为从航迹角度定量评价驾驶员航行过程奠定了基础. 展开更多
关键词 航海模拟器 单船进/出港 云模型 航迹点生成算法
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CRTSⅢ型板点云数据与设计模型自动匹配研究 被引量：1
9
作者 李朋亮 《铁道建筑技术》 2021年第7期30-32,120,共4页
CRTSⅢ型轨道板自动化检测系统中点云数据与设计模型需实现高效率、高精度自动化匹配。分析PolyWorks常用的5种匹配方法,选用最佳拟合匹配方法,设置点云数据搜索距离参数为100 mm,测试分析预对齐时采样比例参数和最大角度参数的最优值... CRTSⅢ型轨道板自动化检测系统中点云数据与设计模型需实现高效率、高精度自动化匹配。分析PolyWorks常用的5种匹配方法,选用最佳拟合匹配方法,设置点云数据搜索距离参数为100 mm,测试分析预对齐时采样比例参数和最大角度参数的最优值。经研究分析,采用获取、拼接、对齐同步进行的流程实现自动化匹配,可加快点云数据处理速度。指定轨道板四角承轨台点云作为数据对象,轨道板三维设计模型作为参考对象,利用上述方法完成轨道板点云数据至三维设计模型自动匹配,所需时间小于10 s,匹配后成果可靠有效。 展开更多
关键词 轨道板 点云数据 设计模型 自动匹配
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基于PolyWorks的CRTSⅢ型轨道板检测指标快速提取方法 被引量：2
10
作者 秦飞 李圆 +3 位作者 包建强 陈霄 张献州 黄雨微 《铁道建筑技术》 2020年第5期1-6,54,共7页
CRTSⅢ型轨道板作为承载钢轨的基础,其外形尺寸精度直接关系着轨道的稳定性、平顺性以及行车的安全性。因此,实现轨道板外形尺寸的高精度快速检测,对于轨道板检测效率的提高和质量保障都具有非常重要的意义。本文提出了一种CRTSⅢ型轨... CRTSⅢ型轨道板作为承载钢轨的基础,其外形尺寸精度直接关系着轨道的稳定性、平顺性以及行车的安全性。因此,实现轨道板外形尺寸的高精度快速检测,对于轨道板检测效率的提高和质量保障都具有非常重要的意义。本文提出了一种CRTSⅢ型轨道板检测指标的快速提取方法,首先利用轨道板三维点云数据精确对齐至标准三维模型,然后计算各检测指标特征的测量值并与标准三维模型的尺寸进行对比,计算两者的偏差,从而实现轨道板外形尺寸的快速检测。实验表明,与常规的检测手段相比,该方法具有检测精度高、速度快、检测项目齐全等优点,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 CRTSⅢ型轨道板 外形尺寸快速提取 三维点云数据 三维模型 快速检测
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