基于点云的三维可视化核环境建模方法研究

发布时间：2024-04-18 21:17

　　随着能源的紧缺,作为清洁能源的核能在能源占比上越来越大,服务于核电的机器人也就呼之欲出。本课题正是围绕国家自然科学基金项目“面向核电RCV的机器人自适应与高效作业方法研究”(61473113)展开的机器人三维核电工作环境建模。三维地图是将真实的三维空间转换为数字信息,以方便机器人进行识别。创建精确的三维核环境作业地图是核电机器人进行自主作业的根本,本文从建立相机视觉平台获取点运数据开始对三维模型的重建过程进行分析,对其点云数据的噪声处理、点云拼接方法进行了研究。本文的主要研究内容和取得的创新成果如下:(1)介绍了各个相机模型成像系统,并将双目相机和Kinect深度相机进行对比,选用Kinect相机作为点云获取工具,并利用Open NI驱动Kinect相机在VS2015平台上结合PCL点云库和Open CV视觉库进行相机标定处理,并对模拟机器人核电工作场景进行三维点云数据采集,最终生成场景的三维点云数据。(2)分析了点云图像存在噪声的原因,真实场景中点与点具有连续性、边缘噪声大、点云内部也存在着噪声干扰,传统的点云滤波算法无法很好的完成去噪工作,为了提高重建质量,需要对点云数据滤波进行处...

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.2乔治亚大学构建的三维地图

【盎肪车娜??阍频赝贾亟ü?痰囊话懔鞒蘙32]如图1.1所示：数据获取预处理点云拼接数据融合及纹理映射图1.1场景三维重建流程示意图1.2.1国外研究现状移动机器人三维地图构建技术作为一个新兴的研究方向，主要依赖于机器人技术和计算机视觉技术。目前来说，国外研究起步早发展....

图1.3卡内基梅隆大学实验三维地图示意图

基于点云的三维可视化核环境建模方法研究卡内基梅隆大学研究员提出了一种基于立体视觉三维栅格地图的机器人立体感知和以图像为源数据的三维场景重建[35-36]。该研究是在机器人移动平台上配备了两个2D激光测距仪和一个摄像头，在走廊进行行走并获取共100个不同视角的图像信息，应用立....

图1.4卡尔斯鲁厄理工学院实时地图示意图

2D激光测距仪和一个摄像头，在走廊进行行走并获取共100个不同视角的图像信息，应用立体匹配完成场景的三维栅格地图创建如图1.3所示，图1.3卡内基梅隆大学实验三维地图示意图卡尔斯鲁厄理工学院的AndreasGeiger提出了一种实时三维地图创建方法[37]，对....

图1.5小物体三维重建平台及成果示意图

图1.5小物体三维重建平台及成果示意图瑞士苏黎世大学图像研究所对大型场景进行了研究[39]，利用卫星系统对大气云进行三维重建。在宏观（例如云顶高度）和微观（例如云滴半径）性质和水蒸汽分上生产和利用增值的遥感数据，基于地面的主动（云雷达，云高仪）和被动（立体像仪系统，红外摄像机....

本文编号：3957754