点云处理

摘要： 本文基于C++编程语言设计了距离选通激光成像雷达三维点云实时成像软件。软件以距离选通激光成像雷达成像原理为基础,实现了激光器和延时器的时序控制、点云数据的高速处理、滤波去噪以及三维图像的实时显示。基于自研硬件设备,利用本文设计的软件,对距离为700 m的建筑进行了三维成像实验。实验过程中,该软件能够实现多参数实时控制及目标三维图像的实时显示,三维图像距离分辨率达到0.157 m,实验结果表明,该软件具有精度高、速度快、可操作性强等优点,在远距离探测以及实时三维成像等应用中具有广阔前景。

摘要： 为解决林分高度难以直接测量,避免受到环境因素的影响,研究人员从三维点云数据来获取林分高度。该文提出一种车载双激光雷达系统,双雷达分别完成林分数据扫描和地图构建的工作,在点云数据处理中,使用递进式点云滤波方法,选取适合林分点云数据的处理条件,对林分点云数据进行还原,使得到的林分点云数据更好地进行配准、特征提取和可视化,并测量林分高度。实验结果与现场实测数据进行比较表明,该文提出的方法对林分高度测量误差为0.072~0.316 m,平均相对误差为1.46%,具有精度高、受人为操作影响小、数据获取效率高等优势,且测量仪器轻便、成本低,适用于野外调查。该方法能够用于提高林业研究中林分结构参数的测量精度和效率。

摘要： 为了更好地对采空区三维数据进行有效建模分析,开展采空区三维激光扫描信息可视化集成系统研发。在核心算法的基础上对点云进行过滤分析处理,保证建模的精度和速度。采用CVIS这一专门用于采空区三维激光扫描空间信息处理的系统,Windows开发平台,Visual C++开发环境,以及OpenGL开放性接口进行开发。通过对研发的系统进行测试,系统具有良好的稳定性和可靠性,适应性强。系统将在现有基础上进一步集成处理采空区相关监测数据、采空区稳定性分析等功能,大幅度实现了对采空区的安全性评价和预警。

摘要： 针对船岸距离信息误差所引起的逐年递增的靠泊事故率,本文提出了一种获取船舶离岸距离的方法。以船舶三维激光点云为基础,根据靠泊船舶点云数据的特点,建立了包含点云切割、降噪、筛选等方法的靠泊信息感知模型,用来提取靠泊船舶的多点离岸距离信息。本文使用“海洋岛”客滚轮靠泊点云数据对该方法的有效性进行了验证,模型输出的数据能反映船舶不同位置的离岸距离信息,帮助船长和引航员了解船舶在泊位的态势信息。验证结果证明:该方法能获取全面、精确的船岸距离信息,有助于船舶、拖轮采取合理的操作,提高船舶靠泊的安全系数。

摘要： 传统智能驾驶环境感知领域通过图像传感器、激光传感器和雷达等多传感器信息融合感知环境信息时,存在传感器数量多、计算复杂和成本高等缺点,针对此问题,提出一种基于单目聚焦序列图像快速构建环境3D信息的方法。根据聚焦形貌恢复技术原理,搭建了一套完整的硬件。首先通过车载单目镜头获取目标物序列图像;然后对图像进行裁剪、分割和中值滤波等预处理;最后通过聚焦形貌恢复算法获取聚焦清晰的点,形成被测物的全聚焦图像,完成被测物表面形貌的三维重构。在真实路面上对环境3D信息进行实验研究,结果表明,利用车载单目镜头获取聚焦序列图像能够快速、有效地构建目标的3D形貌,提升图像传感器对于环境3D信息内容的实时感知能力,为智能驾驶中的环境信息感知提供可靠的三维形貌测量方案。

摘要： 三维激光扫描技术利用专业仪器对在役平台进行三维激光扫描,通过专业的数据处理软件对扫描结果进行优化处理,得到精准的数字化三维空间模型,为在役平台的升级改造、数字化的发展提供了必要的技术手段,对获取老旧平台的数字模型至关重要。

摘要： 本文以某矿洞作为研究对象,将该技术应用于具体的项目实施,为构建精准三维数字矿山进行有益探索。本次对某矿洞的扫描和三维数字化建模研究过程中,根据点云数据制作了整个矿洞的地形图与三维模型,并尝试对不同矿洞区域采用不同方法进行三维模型建立,以达到最优化的方案。

摘要： 三维扫描技术在化工厂数字化智能化建设,尤其在工厂升级改造逆向建模过程中发挥重要作用,三维激光扫描技术利用专业仪器,设置专业参数,通过对工程现场进行三维激光扫描,获得不同密度的点云数据,并通过专有软件对扫描所得点云进行不同程度的技术处理,包括解析、拼接、去噪、抽稀等优化处理,最终生成完整的三维数字化空间模型。

摘要： 三维激光扫描可以快速获取高密度的点云坐标和反射率数据,为隧道测量提供新的技术方法。结合贵阳市轨道交通L2竣工测量项目,详细研究三维激光扫描仪对矿山法隧道进行数据采集、点云拼接、内业画图等作业流程及方法。经过现场验证比对,新的技术方法可以满足竣工测量的精度要求,且点云数据可用于隧道的三维精细建模,为后续轨道交通运营维护提供基础数据。

摘要： 针对目前三维目标检测领域采用的方法在特征提取上普遍存在目标上下文特征不够丰富,无法实现精准的动态多目标检测的问题,提出一种体素点云融合的三维动态目标检测算法.该算法采用两阶段的多次、多尺度特征融合的检测架构,第1阶段对点云直接处理提取关键点特征和划分体素空间提取多尺度体素特征,将二者进行初次融合生成预选框;第2阶段在每个体素中设置参考点并吸收周围的关键点进行第2次的特征融合,将最终特征输入检测模块,实现预选框的优化.另外,针对分类和定位置信度不一致的问题,提出一种强制一致性损失函数,可以进一步提高检测的准确性.在Kitti,Waymo和nuScene数据集中与其他算法进行对比,针对三维动态目标检测准确率达92.10%,并且通过实物车辆平台进行可移植性和消融性实验的结果表明,文中算法具有较强的鲁棒性、可移植性和泛化能力.

摘要： 人体坐姿三维几何数据是开发人体有限元模型及乘坐用具的基础数据.本文利用新一代Microsoft Kinect v2传感器,展示了一种快速人体坐姿三维扫描系统.该系统由Kinect v2、微软KinectFusion、自定义点云处理算法和特制人体坐姿支撑平台组成,实现对人体点云数据的采集及处理.通过实验设计方法确定了Kinect的最佳扫描位置及转台转速,并通过自定义算法有效解决了点云噪声和孔洞问题.利用该系统对89名志愿者进行了坐姿三维几何重建.试验结果表明,系统有效解决了坐姿扫描过程中遮挡问题,获得的人体坐姿三维模型平均误差为0.9cm,精度较高.同时,系统具有成本低,操作简单等优点,可被广泛应用于不同的三维重建研究领域.

摘要： 以汽车背门内板为例,介绍了CATIA软件中点云处理与曲面重构相关模块的选用原则和应用技巧,分析了应用CATIA进行点云网格化、过滤、曲面重构应注意的相关问题,按照点云处理与曲面重构的流程完成了汽车背门内板的曲面重构.

摘要： 随着科学技术的发展和用地矛盾的逐渐突出,对地下空间开发也不断增多,如地铁、地下人行道、地下停车场、地下人防工程等,所以对地下空间部件的普查、地形图测绘、地下空间建模等成了测绘领域发展的新需求.本文以杭州市某地下车库为例,对其进行三维数据采集和三维模型的构建,介绍了采用三维激光扫描仪Riegl VZ-1000进行三维点云数据的获取,使用半自动化点云建模软件edgewise进行墙体、管线及钢结构等规则物体建模,使用人工建模软件3dmax进行其他物体建模的方法.结果表明,与传统方法相比,具有建模精度高、细节表达详细的优点,对地下空间三维模型的构建具有借鉴意义.

摘要： 随着科学技术的发展和用地矛盾的逐渐突出,对地下空间开发也不断增多,如地铁、地下人行道、地下停车场、地下人防工程等,所以对地下空间部件的普查、地形图测绘、地下空间建模等成了测绘领域发展的新需求.本文以杭州市某地下车库为例,对其进行三维数据采集和三维模型的构建,介绍了采用三维激光扫描仪Riegl VZ-1000进行三维点云数据的获取,使用半自动化点云建模软件edgewise进行墙体、管线及钢结构等规则物体建模,使用人工建模软件3dmax进行其他物体建模的方法.结果表明,与传统方法相比,具有建模精度高、细节表达详细的优点,对地下空间三维模型的构建具有借鉴意义.

摘要： 随着科学技术的发展和用地矛盾的逐渐突出,对地下空间开发也不断增多,如地铁、地下人行道、地下停车场、地下人防工程等,所以对地下空间部件的普查、地形图测绘、地下空间建模等成了测绘领域发展的新需求.本文以杭州市某地下车库为例,对其进行三维数据采集和三维模型的构建,介绍了采用三维激光扫描仪Riegl VZ-1000进行三维点云数据的获取,使用半自动化点云建模软件edgewise进行墙体、管线及钢结构等规则物体建模,使用人工建模软件3dmax进行其他物体建模的方法.结果表明,与传统方法相比,具有建模精度高、细节表达详细的优点,对地下空间三维模型的构建具有借鉴意义.

摘要： 随着科学技术的发展和用地矛盾的逐渐突出,对地下空间开发也不断增多,如地铁、地下人行道、地下停车场、地下人防工程等,所以对地下空间部件的普查、地形图测绘、地下空间建模等成了测绘领域发展的新需求.本文以杭州市某地下车库为例,对其进行三维数据采集和三维模型的构建,介绍了采用三维激光扫描仪Riegl VZ-1000进行三维点云数据的获取,使用半自动化点云建模软件edgewise进行墙体、管线及钢结构等规则物体建模,使用人工建模软件3dmax进行其他物体建模的方法.结果表明,与传统方法相比,具有建模精度高、细节表达详细的优点,对地下空间三维模型的构建具有借鉴意义.

摘要： 人体的三维扫描可以为医疗整形、电子商务、产品设计、国民身体健康数据采集等提供数据.然而,由于人体是柔性体、纹理丰富、曲面复杂的特点,往往要求测量系统具有快速、准确以及逼真的纹理等特点.这也是不同于一般测量对象的难点所在.论文运用了立体视觉和条纹投影相结合的测量技术,作为人体三维形状获取的基础方法.研究了三维测量中的相机标定技术、极线校正技术、四步相移技术、时域变精度去包裹技术、相位辅助匹配技术等,还研究了点云的后期处理技术,包括去噪、光顺、精简等技术.实现了从系统标定到空间点云重建,再到点云后期处理的一整套方法的理论研究和算法开发.最后,基于论文所做的理论研究开发了一套超快速人体三维扫描设备,其测量速度0.5s,精度1mm～2mm.

摘要： 人体的三维扫描可以为医疗整形、电子商务、产品设计、国民身体健康数据采集等提供数据.然而,由于人体是柔性体、纹理丰富、曲面复杂的特点,往往要求测量系统具有快速、准确以及逼真的纹理等特点.这也是不同于一般测量对象的难点所在.论文运用了立体视觉和条纹投影相结合的测量技术,作为人体三维形状获取的基础方法.研究了三维测量中的相机标定技术、极线校正技术、四步相移技术、时域变精度去包裹技术、相位辅助匹配技术等,还研究了点云的后期处理技术,包括去噪、光顺、精简等技术.实现了从系统标定到空间点云重建,再到点云后期处理的一整套方法的理论研究和算法开发.最后,基于论文所做的理论研究开发了一套超快速人体三维扫描设备,其测量速度0.5s,精度1mm～2mm.

摘要： 人体的三维扫描可以为医疗整形、电子商务、产品设计、国民身体健康数据采集等提供数据.然而,由于人体是柔性体、纹理丰富、曲面复杂的特点,往往要求测量系统具有快速、准确以及逼真的纹理等特点.这也是不同于一般测量对象的难点所在.论文运用了立体视觉和条纹投影相结合的测量技术,作为人体三维形状获取的基础方法.研究了三维测量中的相机标定技术、极线校正技术、四步相移技术、时域变精度去包裹技术、相位辅助匹配技术等,还研究了点云的后期处理技术,包括去噪、光顺、精简等技术.实现了从系统标定到空间点云重建,再到点云后期处理的一整套方法的理论研究和算法开发.最后,基于论文所做的理论研究开发了一套超快速人体三维扫描设备,其测量速度0.5s,精度1mm～2mm.

摘要： 人体的三维扫描可以为医疗整形、电子商务、产品设计、国民身体健康数据采集等提供数据.然而,由于人体是柔性体、纹理丰富、曲面复杂的特点,往往要求测量系统具有快速、准确以及逼真的纹理等特点.这也是不同于一般测量对象的难点所在.论文运用了立体视觉和条纹投影相结合的测量技术,作为人体三维形状获取的基础方法.研究了三维测量中的相机标定技术、极线校正技术、四步相移技术、时域变精度去包裹技术、相位辅助匹配技术等,还研究了点云的后期处理技术,包括去噪、光顺、精简等技术.实现了从系统标定到空间点云重建,再到点云后期处理的一整套方法的理论研究和算法开发.最后,基于论文所做的理论研究开发了一套超快速人体三维扫描设备,其测量速度0.5s,精度1mm～2mm.

摘要： 一种点云处理方法、点云处理装置、可移动平台和计算机存储介质。点云处理方法包括：获取测距装置所采集的点云数据以及测距装置的点云密度分布数据(S501)，点云密度分布数据与测距装置的扫描方式相关，点云密度分布数据包括多个显著性系数，多个显著性系数用于表征点云数据在参考面上的映射点的分布特性；根据点云数据在参考面上的映射点所对应的显著性系数，确定点云数据的预定处理方式(S502)，其中，预定处理方式包括第一处理方式和第二处理方式中的至少一种，第一处理方式用于增大点云数据中的至少部分区域内的点云密度，第二处理方式用于降低点云数据中的至少部分区域内的点云密度；根据预定处理方式，对点云数据进行处理(S503)。

摘要： 本申请公开了一种点云处理方法、点云处理系统和存储介质。点云处理方法包括：处理当前帧图像以确定目标点的当前二维特征，当前二维特征为目标点在当前帧图像的二维特征；根据当前帧图像树结构确定目标点与目标点的邻近点之间的距离；根据距离预测目标点的卷积核；利用卷积核处理当前二维特征以得到当前三维特征，当前三维特征为目标点在当前帧图像的三维特征；根据当前三维特征确定当前帧图像的点云分割结果。如此，可以及时确定当前帧图像的点云分割结果，从而使扫描者对点云分割结果及时做出反馈，有利于提高分割效果。

摘要： 本申请公开了三维点云处理方法、三维点云处理模型训练方法及装置，涉及人工智能、计算机视觉、深度学习、智能交通等领域。具体实现方案为：将三维点云输入预先训练的三维点云处理模型，三维点云处理模型包括第一子模型和第二子模型；第一子模型被配置为接收三维点云，将三维点云进行旋转，并将旋转后的三维点云输入第二子模型；第二子模型被配置为对旋转后的三维点云进行处理，得到处理结果；获取三维点云处理模型输出的处理结果。解决了现有技术中对于三维点云旋转的复杂处理的问题，提高了三维点云旋转的准确度。

摘要： 本公开提供了一种点云处理模型的训练和点云实例分割方法及装置，涉及深度学习和计算机视觉技术领域，可应用于3D视觉、增强现实和虚拟现实等场景。具体实现方案为：根据有标签点云，对无标签点云进行标注，得到样本点云；将所述样本点云输入至点云处理模型，得到所述样本点云的第一预测语义信息和第一预测偏移量；根据所述第一预测语义信息、所述第一预测偏移量、所述样本点云对应的样本标签和所述样本点云的原始坐标信息，确定训练损失；采用所述训练损失，对所述点云处理模型进行训练。通过上述技术方案，能够使得点云处理模型具有较高精度。

摘要： 本发明公开了一种针对原始3D点云处理的深度卷积网络的点云识别方法，包括：通过FPS算法对原始点云进行采样；使用球域搜索算法对每个采样中心点周围给定半径所形成地球域内的K个邻近点进行查找并分组，进而将原始点云划分成重叠的局部区域；使用点云卷积操作对每个局域内的点集进行精细特征提取，产生更高层次的抽象特征。本发明可以对原始点云直接进行端到端的特征学习，无需任何预处理，并且具有较高的点云识别精度，将图像数据转为点云并使用该方法对其进行识别，性能也基本等效于传统2D卷积网络。

摘要： 本发明公开了一种三维点云处理装置及其处理方法，涉及到三维点云领域，包括底台，所述底台的顶侧开设有转动槽，所述底台的底侧内壁上安装有转动电机，所述转动电机的输出轴的顶端延伸至所述转动槽安装有转动齿轮。本发明中，当需要进行三维点云处理的信息收集时，转动电机带动摄像头对三维模型的水平周侧进行循环扫描，移动电机对三维模型的竖直方向的信息进行扫描，通过电动伸缩杆带动弧形板移动，弧形板移动带动摄像头调节与三维模型的距离，从而可以使得摄像头能对三维模型的任意位置和，结构进行不同距离的扫描，在进行复杂形状的三维模型的数据采集时，能够准确的读取三维模型的具体数据，避免读取的三维模型的数据失真。

摘要： 本发明公开了一种基于随机降采样点云处理方法及系统，所述方法包括对原始点云进行局部特征聚合；对局部特征聚合后的点云进行随机降采样；对随机降采样后的稀疏点云进行处理。采用简单高效的随机降采样大大地减少点云数量，同时采用特别设计的特征聚合策略来保证有效信息的保留，能够在明显降低计算量和内存占用的情况下，最大限度地保留点云的空间信息和几何信息，得到更高效、准确的处理结果。

摘要： 本发明提供一种三维点云处理方法及系统，该方法包括：获取三维点云数据；将所述三维点云数据输入到训练好的三维点云数据处理模型中，得到所述三维点云数据的处理结果，所述训练好的三维点云数据处理模型是由标记有点云数据类型的样本三维点云数据，对双分支网络进行训练得到的，其中，所述双分支网络是由自适应图卷积网络和局部图卷积网络构建得到的。本发明通过图卷积网络构建的双分支网络，对三维点云数据进行处理，从而得到精度更高的输出结果，并且提高了三维点云处理的效率，在机器人、自动驾驶和虚拟现实等方面具有着广泛的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种基于视觉的点云处理避障方法，该方法为：通过深度相机将三维世界的坐标点投影到相机的二维成像平面上，形成二维点云；基于坐标系转换矩阵，将二维点云中点转换至世界坐标系下，进行不同二维点云的点云拼接，并生成点云地图；通过体素建立占据网格地图，并以特定值标记更新网格地图中的栅格表征障碍区域，以实现避障处理。本发明在低成本的前提下得到环境信息丰富、精度高的环境地图，通过深度相机转化的点云地图信息，使移动机器人能够对障碍物进行识别与定位并且实现自主高效地躲避障碍物。

摘要： 本发明公开了一种基于激光雷达的点云处理和物体识别系统及方法。首先，系统接受导航信号，确定农业机械的位置坐标，激光雷达开始扫描环境信息，体素化网格降采样模块对点云进行降采样，减少点云中点的数量，点云分类模块对降采样后的点云，进行分类，点云聚类模块使用欧式聚类方法，对分类后的点云，聚类，得出障碍物的点云集，OBB最小立体框估计模块对障碍物的点云集，求解障碍物的几何特征，最后状态估计模块对障碍物进行状态估计。本方法实现了农业机械在工作过程中遇到障碍物时的紧急规避或者停车动作。