發(fā)布時(shí)間：2021-10-24 22:46

　　目前,世界人口老齡化的進(jìn)程不斷加快,同時(shí)由于各種災(zāi)難和疾病造成的殘疾人士也在逐年增加。老年/殘疾人士身體機(jī)能的衰退和損傷不僅給他們自己的生活帶來諸多的不便,而且也給子女、親友和社會(huì)帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。智能輪椅的誕生正是為了給這些老年/殘疾人士提供便利,以減輕他們的親人以及社會(huì)的負(fù)擔(dān)。近年來,針對智能輪椅的研究已經(jīng)有了很大的進(jìn)展,但是這些研究成果大都面向室內(nèi)環(huán)境,不能滿足老年/殘疾人士的室外活動(dòng)需求。本文致力于提高智能輪椅室外運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù),從智能輪椅三維環(huán)境重建和場景分割兩方面開展深入的研究。針對智能輪椅三維環(huán)境重建,本文設(shè)計(jì)了全景三維彩色激光掃描系統(tǒng)。該系統(tǒng)有三個(gè)特點(diǎn):一是利用全新的數(shù)據(jù)同步采集方法,實(shí)時(shí)同步采集激光三維點(diǎn)云、二維圖像、設(shè)備位姿信息和升降臺(tái)位置信息,同步采集精度高。二是利用每一個(gè)同步時(shí)刻的激光三維點(diǎn)云與二維圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,實(shí)時(shí)獲取空間場景的三維彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)融合實(shí)時(shí)性好。三是利用升降臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)和GPS組合慣導(dǎo)模塊,實(shí)現(xiàn)大范圍空間場景濃密三維彩色點(diǎn)云的融合重構(gòu)。針對智能輪椅室外運(yùn)行所面對的復(fù)雜場景,本文提出了一種基于主成分特征球的室外場景三維點(diǎn)云分割方法。首先,利用主... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的采集
        1.2.1 接觸式測量
        1.2.2 非接觸式測量
    1.3 室外場景三維點(diǎn)云分割
        1.3.1 地面提取
        1.3.2 非地面物體分割
    1.4 論文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
2 全景三維彩色激光掃描系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    2.1 全景三維彩色激光掃描系統(tǒng)總覽
    2.2 三維激光測距儀
        2.2.1 激光測距儀工作原理
        2.2.2 激光測距儀選型
    2.3 高速彩色工業(yè)相機(jī)選型
    2.4 慣性導(dǎo)航技術(shù)與GPS慣導(dǎo)設(shè)備選型
        2.4.1 慣性導(dǎo)航技術(shù)
        2.4.2 GPS慣導(dǎo)設(shè)備選型
    2.5 電控升降臺(tái)
        2.5.1 電控升降臺(tái)的工作原理
        2.5.2 絲桿步進(jìn)電機(jī)選型
        2.5.3 步進(jìn)電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)器選型
    2.6 全景三維彩色激光掃描系統(tǒng)掃描方法
    2.7 小結(jié)
3 全景三維彩色激光掃描系統(tǒng)軟件開發(fā)
    3.1 全景三維彩色激光掃描系統(tǒng)軟件開發(fā)
        3.1.1 軟件開發(fā)平臺(tái)
        3.1.2 軟件結(jié)構(gòu)
    3.2 驅(qū)動(dòng)層
        3.2.1 功能介紹
        3.2.2 點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集進(jìn)程
        3.2.3 圖像數(shù)據(jù)采集進(jìn)程
        3.2.4 GPS慣導(dǎo)數(shù)據(jù)采集進(jìn)程
        3.2.5 升降臺(tái)控制進(jìn)程
    3.3 算法層
        3.3.1 數(shù)據(jù)管理進(jìn)程
        3.3.2 點(diǎn)云圖像數(shù)據(jù)融合進(jìn)程
        3.3.3 升降運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)融合進(jìn)程
        3.3.4 自由運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)融合進(jìn)程
    3.4 顯示層
        3.4.1 高速工業(yè)相機(jī)視圖的繪制
        3.4.2 點(diǎn)云數(shù)據(jù)視圖的繪制
        3.4.3 算法層結(jié)果展示
    3.5 小結(jié)
4 室外場景三維點(diǎn)云分割
    4.1 點(diǎn)云局部形狀分析
    4.2 分層聚類
    4.3 地面提取
    4.4 地面提取實(shí)驗(yàn)
    4.5 非地面物體分割
    4.6 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于捷聯(lián)慣導(dǎo)的采煤機(jī)定位定姿技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊海,李威,羅成名,范孟豹,應(yīng)葆華.  煤炭學(xué)報(bào). 2014(12)
[2]基于圖割的圖像分割方法及其新進(jìn)展[J]. 劉松濤,殷福亮.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2012(06)
[3]接觸式測量技術(shù)和非接觸式測量技術(shù)的融合[J]. 朱德華.  技術(shù)與市場. 2012(05)
[4]基于激光三角法的傳感器設(shè)計(jì)[J]. 胡曙光,陳靜,華艷秋,王明輝.  測控技術(shù). 2006(06)
[5]RENISHAW數(shù)字化掃描系統(tǒng)[J]. 張曙.  機(jī)電一體化. 1996(01)

碩士論文
[1]基于雙目視覺智能輪椅導(dǎo)航的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李永超.江蘇大學(xué) 2010
[2]西安市居住區(qū)老年人戶外活動(dòng)場所規(guī)劃設(shè)計(jì)研究[D]. 周海源.西安建筑科技大學(xué) 2007
[3]面向助老助殘的智能輪椅開發(fā)[D]. 曾翔.上海交通大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3456132