近年來(lái)我國(guó)鐵路跨越式的發(fā)展對(duì)列車(chē)安全行駛保障系統(tǒng)提出了新的挑戰(zhàn)。目前鐵路異物侵限檢測(cè)系統(tǒng)主要包括接觸式和非接觸式兩類(lèi)方法,包括雙電網(wǎng)、光纖傳感、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等方法。其中計(jì)算機(jī)視覺(jué)方法具有視場(chǎng)大,易于安裝等特點(diǎn),但是由于圖像質(zhì)量易受光照和環(huán)境影響,因而系統(tǒng)魯棒性較差,可靠性較低。激光雷達(dá)抗干擾能力強(qiáng),不依賴(lài)外部的光照環(huán)境且反應(yīng)時(shí)間短,能夠彌補(bǔ)攝像機(jī)的不足,但是二維激光雷達(dá)掃描障礙物得到的數(shù)據(jù)信息單一,不如視覺(jué)檢測(cè)的目標(biāo)特征信息豐富。因此,本文提出一種融合二維激光雷達(dá)和視覺(jué)檢測(cè)的異物(主要是行人與落石)侵限檢測(cè)系統(tǒng)。由于視覺(jué)檢測(cè)算法已相對(duì)成熟,本文重點(diǎn)完成了基于二維激光雷達(dá)的目標(biāo)檢測(cè)、跟蹤、及與視覺(jué)檢測(cè)結(jié)果的融合。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)深入分析二維激光雷達(dá)原理及其特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)數(shù)據(jù)可視化�；诙S激光雷達(dá)數(shù)據(jù)特點(diǎn),即監(jiān)控環(huán)境背景點(diǎn)成直線顯示,本文利用Hough變換檢測(cè)并提取背景,以便在之后每一幀數(shù)據(jù)中去除背景。(2)采用凝聚層次聚類(lèi)(Agglomerative Hierarchical Clustering,AHC)算法對(duì)前景點(diǎn)聚類(lèi),檢測(cè)障礙物目標(biāo)。由于激光雷達(dá)數(shù)據(jù)具有離散性,且前景點(diǎn)... 

【文章來(lái)源】：北方工業(yè)大學(xué)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：57 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖??

Ｍ??鑫＿??圖２－２現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)安裝位置?圖２－３現(xiàn)場(chǎng)二維激光雷達(dá)安裝位置??２．１．２激光雷達(dá)??木文使用的是天河電子ＧＬ－１０２５二維激光雷達(dá)，如圖２－４所示。該激光雷達(dá)??采川測(cè)距、測(cè)角激光雷達(dá)技術(shù)，精確測(cè)量目標(biāo)位置、形態(tài)、及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。工作原??理是播于激光脈沖飛行時(shí)間法，以激光為光源，探測(cè)發(fā)送激光線與被探測(cè)物體表??面反射［ｙ丨來(lái)的激光線的時(shí)間與距離。其中返回的時(shí)間間隔越長(zhǎng)說(shuō)明所探測(cè)的距離??越遠(yuǎn)，即激光源發(fā)出激光線與接受返回的激光信號(hào)的時(shí)間間隔和測(cè)量距離成正比。??激光雷達(dá)內(nèi)嵌電機(jī)，電機(jī)逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)不斷的發(fā)送激光線，每１００ｍｓ返??回一次數(shù)據(jù)，發(fā)送到計(jì)算機(jī)終端。本文將這樣一次數(shù)據(jù)作為一幀數(shù)據(jù)。??■Ｈｒ??１１＾５：１??ｉ?‘??閣２－４?（；Ｌ－１０２５激光雷達(dá)??ＧＬ－Ｉ０２５激光雷達(dá)的內(nèi)部技術(shù)復(fù)雜，其基本參數(shù)如下表，我們主要關(guān)注的是??以下兩個(gè)技術(shù)參數(shù)：??（１）檢測(cè)范圍：主耍包拈二維激光雷達(dá)掃描角度范圍和其掃描的最遠(yuǎn)距離即??量程。該指標(biāo)反映丫激光雷達(dá)的鉍大檢測(cè)范圍

氯諍希玻募す飫狀鎘朧泳醯奶?芬煳鍇窒藜觳庀低常崳?Ｍ??鑫＿??圖２－２現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)安裝位置?圖２－３現(xiàn)場(chǎng)二維激光雷達(dá)安裝位置??２．１．２激光雷達(dá)??木文使用的是天河電子ＧＬ－１０２５二維激光雷達(dá)，如圖２－４所示。該激光雷達(dá)??采川測(cè)距、測(cè)角激光雷達(dá)技術(shù)，精確測(cè)量目標(biāo)位置、形態(tài)、及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。工作原??理是播于激光脈沖飛行時(shí)間法，以激光為光源，探測(cè)發(fā)送激光線與被探測(cè)物體表??面反射［ｙ丨來(lái)的激光線的時(shí)間與距離。其中返回的時(shí)間間隔越長(zhǎng)說(shuō)明所探測(cè)的距離??越遠(yuǎn)，即激光源發(fā)出激光線與接受返回的激光信號(hào)的時(shí)間間隔和測(cè)量距離成正比。??激光雷達(dá)內(nèi)嵌電機(jī)，電機(jī)逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)不斷的發(fā)送激光線，每１００ｍｓ返??回一次數(shù)據(jù)，發(fā)送到計(jì)算機(jī)終端。本文將這樣一次數(shù)據(jù)作為一幀數(shù)據(jù)。??■Ｈｒ??１１＾５：１??ｉ?‘??閣２－４?（；Ｌ－１０２５激光雷達(dá)??ＧＬ－Ｉ０２５激光雷達(dá)的內(nèi)部技術(shù)復(fù)雜，其基本參數(shù)如下表，我們主要關(guān)注的是??以下兩個(gè)技術(shù)參數(shù)：??（１）檢測(cè)范圍：主耍包拈二維激光雷達(dá)掃描角度范圍和其掃描的最遠(yuǎn)距離即??量程。該指標(biāo)反映丫激光雷達(dá)的鉍大檢測(cè)范圍

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于激光雷達(dá)的無(wú)人駕駛汽車(chē)動(dòng)態(tài)障礙物檢測(cè)、跟蹤與識(shí)別方法[J]. 黃如林,梁華為,陳佳佳,趙盼,杜明博.  機(jī)器人. 2016(04)
[2]多傳感器數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)[J]. 李長(zhǎng)峰.  無(wú)線互聯(lián)科技. 2016(12)
[3]基于均值聚類(lèi)分析和多層核心集凝聚算法相融合的網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)[J]. 石云,陳鐘,孫兵.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2016(02)
[4]鐵路異物侵限監(jiān)控技術(shù)分析[J]. 嚴(yán)之偉.  通訊世界. 2015(02)
[5]采用透視變換提高車(chē)輛識(shí)別準(zhǔn)確率的方法研究[J]. 張星龍,馮全.  電子設(shè)計(jì)工程. 2015(01)
[6]粒子濾波算法[J]. 王法勝,魯明羽,趙清杰,袁澤劍.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2014(08)
[7]基于背景和幀間差分法的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)提取[J]. 熊英.  計(jì)算機(jī)時(shí)代. 2014(03)
[8]信息融合理論的基本方法與進(jìn)展(Ⅱ)[J]. 潘泉,王增福,梁彥,楊峰,劉準(zhǔn)釓.  控制理論與應(yīng)用. 2012(10)
[9]日本鐵路防災(zāi)系統(tǒng)對(duì)我國(guó)鐵路的啟示[J]. 劉俊.  鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì). 2011(06)
[10]基于卡爾曼濾波器的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法[J]. 王建東,王亞飛,張晶.  數(shù)字通信. 2009(06)

博士論文
[1]雷達(dá)目標(biāo)融合識(shí)別研究[D]. 付耀文.中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2003

碩士論文
[1]京滬高速鐵路跨越或并行既有鐵路施工異物侵限報(bào)警技術(shù)研究[D]. 王洋.北京交通大學(xué) 2010
[2]基于多傳感器融合的移動(dòng)機(jī)器人障礙物檢測(cè)研究[D]. 彭夢(mèng).中南大學(xué) 2007



本文編號(hào)：2918077