末敏彈線陣列激光雷達的距離像分割方法
發(fā)布時間:2021-06-24 06:42
為了增強末敏彈在不同場景下對地面裝甲目標的探測識別性能,充分考慮末敏彈彈載線陣激光雷達的應用背景,提出了綜合交叉掃描線法和梯度連通域的地物距離像點云分割算法,用以提高對地面和目標的分割效果。首先,將激光雷達掃描得到的原始距離信息轉換為距離水平地面高度值,通過交叉掃描線法將空間斜面轉化至水平面,增強不同地形上的適應性;然后,采用地面點云連通域算法提取地面點云和形態(tài)學梯度閾值法分割得到目標點云;最后計算了地物分割效果的幾何相似度。實驗結果表明:該算法對于正斜坡、側斜坡等多種地形都有較好的適用性,在不同高度、地形、坡度都能夠準確、有效地分割地物點云,進而提高末敏彈對裝甲目標的識別性能。
【文章來源】:紅外與激光工程. 2020,49(01)北大核心EICSCD
【文章頁數】:8 頁
【部分圖文】:
末敏彈線陣激光雷達掃描示意圖
如圖2所示,為保證實驗的有效性,在實驗室進行的實驗為全縮比實驗,激光雷達的轉速、采樣率還有目標大小、高度等條件都整體縮小,比例約為1:29。實驗中采用的激光雷達是16線激光雷達,采樣率20 Hz,實際視場角9°,電動轉臺轉速0.075 rad/s,分辨率1 cm。人工搭建實驗場景,來模擬裝甲目標,以及山坡、樹木、建筑等背景。2 分割算法具體步驟與原理
圖3(a)為待處理的相對高度值,圖3(b)為經過掃描路徑線方向處理后結果,圖3(c)為經過掃描線方向處理后最終結果。設,i=1,2,…,mj=1,2,…,n,H為是原始高度矩陣,大小m×n。式中:I為單位矩陣;n為距離常數;Ha為相對高度矩陣。因為空間平面內每條掃描路徑線平行,所以斜率相同,并且在掃描轉角一定的情況下,AB兩點與CD兩點間在坐標軸上跨度相同,AB與CD之間的高度差值相同。使得每條掃描路徑線上各點云高度值減去該線上最小高度值可以得到結果,見圖3(b),即令k∈[1,i],k為正整數,則有:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]末敏彈線陣激光雷達對地面裝甲目標的提取方法[J]. 武軍安,郭銳,劉榮忠,劉磊,柯尊貴. 紅外與激光工程. 2019(03)
[2]環(huán)境特征自適應激光雷達數據分割方法[J]. 杜玉紅,王鵬,史屹君,王璐瑤,趙地. 紅外與激光工程. 2018(08)
[3]共享近鄰聚類算法點云面線提取[J]. 辛群榮,姚吉利,徐廣鵬. 測繪科學. 2018(01)
[4]末敏彈對抗技術現(xiàn)狀及展望[J]. 殷希梅,馮鵬鵬. 探測與控制學報. 2017(05)
[5]基于三維不規(guī)則點云的地面分割算法[J]. 張名芳,付銳,郭應時,石涌泉,程文冬. 吉林大學學報(工學版). 2017(05)
[6]彈載激光成像雷達距離像的目標提取技術[J]. 于加其,楊樹興,朱伯立. 北京理工大學學報. 2016(12)
[7]融合強閾值三角網與總體最小二乘曲面擬合濾波[J]. 劉志青,李鵬程,郭海濤,張保明,丁磊,趙傳,張旭光. 紅外與激光工程. 2016(04)
[8]基于信息向量機的機載激光雷達點云數據分類[J]. 劉志青,李鵬程,陳小衛(wèi),張保明,郭海濤. 光學精密工程. 2016(01)
[9]掃描成像跟蹤激光雷達[J]. 屈恒闊,張清源,阮友田. 中國光學. 2012(03)
[10]基于掃描線自適應角度限差法的地面點云濾波[J]. 郭杰,劉建永,張有亮,朱玉. 計算機應用. 2011(08)
本文編號:3246585
【文章來源】:紅外與激光工程. 2020,49(01)北大核心EICSCD
【文章頁數】:8 頁
【部分圖文】:
末敏彈線陣激光雷達掃描示意圖
如圖2所示,為保證實驗的有效性,在實驗室進行的實驗為全縮比實驗,激光雷達的轉速、采樣率還有目標大小、高度等條件都整體縮小,比例約為1:29。實驗中采用的激光雷達是16線激光雷達,采樣率20 Hz,實際視場角9°,電動轉臺轉速0.075 rad/s,分辨率1 cm。人工搭建實驗場景,來模擬裝甲目標,以及山坡、樹木、建筑等背景。2 分割算法具體步驟與原理
圖3(a)為待處理的相對高度值,圖3(b)為經過掃描路徑線方向處理后結果,圖3(c)為經過掃描線方向處理后最終結果。設,i=1,2,…,mj=1,2,…,n,H為是原始高度矩陣,大小m×n。式中:I為單位矩陣;n為距離常數;Ha為相對高度矩陣。因為空間平面內每條掃描路徑線平行,所以斜率相同,并且在掃描轉角一定的情況下,AB兩點與CD兩點間在坐標軸上跨度相同,AB與CD之間的高度差值相同。使得每條掃描路徑線上各點云高度值減去該線上最小高度值可以得到結果,見圖3(b),即令k∈[1,i],k為正整數,則有:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]末敏彈線陣激光雷達對地面裝甲目標的提取方法[J]. 武軍安,郭銳,劉榮忠,劉磊,柯尊貴. 紅外與激光工程. 2019(03)
[2]環(huán)境特征自適應激光雷達數據分割方法[J]. 杜玉紅,王鵬,史屹君,王璐瑤,趙地. 紅外與激光工程. 2018(08)
[3]共享近鄰聚類算法點云面線提取[J]. 辛群榮,姚吉利,徐廣鵬. 測繪科學. 2018(01)
[4]末敏彈對抗技術現(xiàn)狀及展望[J]. 殷希梅,馮鵬鵬. 探測與控制學報. 2017(05)
[5]基于三維不規(guī)則點云的地面分割算法[J]. 張名芳,付銳,郭應時,石涌泉,程文冬. 吉林大學學報(工學版). 2017(05)
[6]彈載激光成像雷達距離像的目標提取技術[J]. 于加其,楊樹興,朱伯立. 北京理工大學學報. 2016(12)
[7]融合強閾值三角網與總體最小二乘曲面擬合濾波[J]. 劉志青,李鵬程,郭海濤,張保明,丁磊,趙傳,張旭光. 紅外與激光工程. 2016(04)
[8]基于信息向量機的機載激光雷達點云數據分類[J]. 劉志青,李鵬程,陳小衛(wèi),張保明,郭海濤. 光學精密工程. 2016(01)
[9]掃描成像跟蹤激光雷達[J]. 屈恒闊,張清源,阮友田. 中國光學. 2012(03)
[10]基于掃描線自適應角度限差法的地面點云濾波[J]. 郭杰,劉建永,張有亮,朱玉. 計算機應用. 2011(08)
本文編號:3246585
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