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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
秦运柏 徐汶菊 朱君
在圆拟合定位算法的基础上,采用增加预处理的方法进行改进,通过改进后的自适应TV修复技术去噪滤波等处理,提高了定位光斑中心位置的精确度。基于Matlab软件进行了改进实验验证表明:采用自适应TV(tolal variation)修复技术能够提供更为准确的中心坐标;在光斑夹杂噪声的情况下,光斑中心横坐标误差小于2个像素,而纵坐标误差在1个像素之内,验证了算法具有较高的精度。
关键词：
光斑中心定位 TV修复技术 圆拟合法
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
沈利荣 张文博 隆嘉瑾 郭凯波 李小平 刘彦明 孙文方 程春霞 戴浩
针对空间激光通信过程中激光捕获跟踪瞄准系统激光光斑高精度定位问题，提出一种基于Otsu联合加权最小二乘的激光光斑质心定位方法。该方法采用Otsu阈值分割实现激光光斑图像中目标光斑与干扰光斑的分离，采用加权最小二乘圆拟合，以迭代重加权方式进行光斑图像的最佳拟合，进而实现高精度的光斑质心提取。该文还设计了仿真教学实验，并基于MATLAB软件验证了所提算法的质心定位精度显著高于传统的灰度重心法的结论。该算法可实现亚像素级光斑质心定位精度，具有很好的抗噪性能。最后分析了仿真实验中不同因素对光斑定位精度的影响。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
丁幼春 王书茂
针对多圆检测问题,提出了一种基于RHT的改进算法PHT3(3-point Hough transformation)。对整幅图像特征点按连续性进行点集归类,同时计算有效点的梯度方向信息;按照一定的取点规则在同一点集中取3点,得到候选圆的圆心参数;依据所求圆心参数以及梯度信息判定选取3点的有效性,以降低Hough变换的无效累积。针对常规确定圆半径精度有限的缺陷,提出利用点集并结合候选半径的均方差来获得亚像素半径,同时解决了同心圆半径的检测问题。与RHT算法进行对比检测,结果表明:PHT3算法检测时间为RHT算法检测的1/6,且无效累积更小,同时保留了Hough变换对局部信息缺损不敏感和对随机噪声...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张莹莹 周俊
为探索激光雷达在农业机器人环境理解和导航中的应用,研究一种基于改进DBSCAN算法的果园树干检测算法。该算法使用自适应密度阈值和聚类半径对不同距离处数据点进行聚类和整合,以克服DBSCAN算法对全局变量值敏感的缺点。针对激光雷达可能扫到地面造成机器人误检的问题,采用机器人航位推算模型计算当前帧数据中待定类的距离,通过与前一帧数据中对应类距离的比较判定待定类的类别,进而对地面干扰类进行排除。试验结果表明:1)机器人正常行走时本算法能够排除噪声准确识别树干类点;2)存在果树分枝或地面干扰时,有少量漏检,平均误判果树数目为-0.13棵,能够区分出地面类和果树类。该研究可以应用到农业机器人果园环境理解...
[期刊] 林业科学
[作者]
于颖 范文义 李明泽 杨曦光
通过对大光斑激光雷达数据GLAS波形的处理,建立模型反演树高、生物量并做精度检验,理论精度分别为93.7%和91.3%。结果表明:利用激光雷达数据反演树高、生物量比传统方法的精度有显著提高。
关键词：
激光雷达 GLAS 树高 生物量
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
孙博文 朱志明 郭吉昌 张天一
基于激光结构光的视觉传感器广泛应用于焊接领域的坡口检测和焊缝跟踪。该文提出了一种基于组合激光结构光的新型视觉传感器,独特的光路结构设计避免了传感器应用于不同焊接位姿时繁琐的外参数标定,仅依靠传感器内部固有参数(应用前需校准)和焊接坡口图像的特征点坐标值,即可实现焊接坡口参数的在线检测,有效增强了传感器的适应性。通过对不同图像处理算法的改进和合理组合,对图像处理流程进行了优化。动态感兴趣区(region of interest,ROI)区域提取算法可快速寻获有价值的激光线和特征点所在区域,有效提升了后续图像处理速度;顶帽变换与自适应二值化组合,在将激光线灰度值均匀化的同时,实现了激光线与背景图像的有效区分。运用基于LOG(Laplacian of Gaussian)算子的边缘识别算法,可提取出激光线的单像素边缘;采用最小二乘法对所求得的激光中心线离散点进行直线拟合,通过联立直线方程求交点的方式,实现了对焊接坡口特征点图像坐标值的准确识别。借助Visual Studio平台,运用改进的图像处理算法、优化的图像处理流程和检测算法,对特征参数不同的V形焊接坡口进行检测试验,检测误差均在±4%以内,验证了所提出视觉传感器及其检测算法和图像处理流程的合理性和适用性。
[期刊] 林业科学
[作者]
丁小康 闫磊 孔建磊 刘晋浩
【目的】对人工林区内的采育目标进行检测和识别,为采育作业操作员提供辅助信息,弥补人眼判断的不足,提高作业效率,降低操作风险。【方法】提出一种基于二维激光和图像的人工林采育目标检测方法,主要内容包括以下几个方面:1)基于二维激光测距仪和红外热像仪搭建采育目标信息采集系统,利用上位机对传感器的信息采集进行控制,并对采集到的信号进行预处理,获取目标的激光数据、可见光图像和红外热图像;2)将激光与图像进行标定,得到图像中的目标区域,同时由激光坐标得到目标的位置信息,为目标识别和定位打好基础;3)将可见光图像与红外图像进行融合,融合后的图像信息更丰富并减少由单一传感器所引起的不确定性,起到互补的作用;4...
关键词：
激光 图像 采育目标 识别 检测
[期刊] 自然资源学报
[作者]
覃驭楚 吴运超 牛铮 占玉林 熊在平
探讨在稀疏林地的条件下,利用小光斑激光雷达获取的多次回波点云数据估算冠层高度,研究不同的高度重建方法包括反距离权重、样条插值以及普通克里格等方法的冠层和地面高度重建的精度。研究发现,在地面和林冠层,不同的重建方法的表现是不一样的,其中样条方法在冠层重建中的精度较高,误差绝对值的平均值为0.95m,并且整体偏差也较小,方差为3.42。而在地面高程重建则是普通克里格方法具有较小的误差,误差绝对值的平均值为0.35m,而样条方法的整体偏差要优于其他两种方法,方差为0.48。经过综合考虑,利用样条方法重建的冠层高程和普通克里格方法重建的地面高程实现了实验区冠层高度的提取。
关键词：
小光斑激光雷达 稀疏林地 冠层高度 估算
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李志鹏 于鸿彬 邵宏宇
为提高传统Canny算法的灵活度和自适应能力,提出了一种改进的自适应Canny边缘检测算法。采用双边滤波代替高斯滤波滤除噪声并锐化图像边缘;再使用水平、垂直、45°、135°等4个方向的梯度模板对图像的梯度幅值进行计算。对传统的Otsu阈值分割算法进行了改进,改进的思路是找出类内和类间方差的最大值作为阈值,阈值搜索范围的缩小可以使计算量减少,实现快速分割。通过道路标线图像验证,说明改进后的Canny算法对道路标线的分割效果更好,减少了边缘断裂和假边缘,处理的时间也相对缩短。
[期刊] 物流技术
[作者]
褚慧君 朱宏辉 高军
针对Hough检测法和旋转投影法的缺陷,提出了一种基于改进的投影检测车牌倾斜校正算法。首先通过水平投影与Hough检测结合确定水平倾斜角,并且进行水平校正;然后利用垂直投影与Radon变换结合确定垂直倾斜角,以检测到的垂直倾斜角对图像进行垂直校正,最后对若干张倾斜车牌图片进行实验。实验表明,改进算法相对经典的Hough检测法、Radon变换法等有着更高的准确率和适用性。
[期刊] 物流技术
[作者]
褚慧君 朱宏辉 高军
针对Hough检测法和旋转投影法的缺陷,提出了一种基于改进的投影检测车牌倾斜校正算法。首先通过水平投影与Hough检测结合确定水平倾斜角,并且进行水平校正;然后利用垂直投影与Radon变换结合确定垂直倾斜角,以检测到的垂直倾斜角对图像进行垂直校正,最后对若干张倾斜车牌图片进行实验。实验表明,改进算法相对经典的Hough检测法、Radon变换法等有着更高的准确率和适用性。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
丁幼春 陈红
依据霍夫(Hough)变换原理,给出了多条直线检测的算法,分析了基于霍夫变换(HT)检测多条直线的特点,即直线—峰值对应性,检测直线不确定性(针对斜率大于0的情况),累加器A的值与待测直线段长度的关系,带噪声多条准直线的参数空间峰值特征,倾角为90°的直线段参数空间峰值特征,并有针对性的提出了改进方法。提出了依据峰值自动搜索填充范围的算法,实现了峰值的搜索,并通过马铃薯作物的行检测验证了该方法的有效性。
关键词：
HT 多条直线检测 算法改进 作物行检测
[期刊] 林业科学研究
[作者]
庞勇 李增元 Michael Lefsky 车学俭 陈尔学
利用三维激光雷达森林回波波形模型模拟了地形对波形的影响,并用ICEsat GLAS的数据对模拟结果进行了验证。结果表明坡度对大光斑激光雷达波形影响较大,随着坡度的增大,地面回波和树冠回波都展宽,波形长度也随之增加,同时地面的波峰和植被的波峰值都降低,来自地面的回波明显减少,并逐渐与靠近地面的回波发生信息混叠。鉴于二者的关系呈近似线性正相关,在实际的森林参数反演中可望通过减去一个含有坡度或地形起伏度的因子进行地形效应纠正。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
金伟正 孙原 李方玉
该文基于多分支特征融合的3D目标检测算法将无序的点云划分为规则的体素，利用体素特征编码模块和卷积神经网络学习体素特征，再将稀疏的3D数据压缩为稠密的二维鸟瞰图，最后通过2D骨干网络的粗糙分支和精细分支对多尺度鸟瞰图特征进行深度融合。该文实现了对多尺度特征的语义信息、纹理信息和上下文信息的聚合，得到了更加精确的原始空间位置信息、物体分类、位置回归和朝向预测，在KITTI数据集上取得优异的平均精度，并在保持一定帧率的同时具有较强的稳健性。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
欧阳爱国 刘晓龙 李斌 林同征 刘燕德 黄敏 宋烨
采用激光诱导击穿光谱(LIBS)结合化学计量学的方法对柑橘叶片黄龙病进行定性检测。试验结果显示:柑橘叶片中营养元素P(Ⅱ)、Mn(Ⅰ)、Si(Ⅰ)和Fe(Ⅰ)的LIBS信号强度与柑橘叶片的健康程度有直接关系,其中健康、中度感染黄龙病和重度感染黄龙病的柑橘叶片中P(Ⅱ)、Mn(Ⅰ)、Si(Ⅰ)和Fe(Ⅰ)的特征光谱强度呈依次减少的关系;然后再分别建立5个特征光谱以及采用光谱融合方法将5个特征光谱融合的偏最小二乘判别分析(partial least square discriminant analysis, PLS-DA)模型,并对其判别模型进行分析,其中Fe(Ⅰ)的RMSEC为0.394,R_c为0.871,总误判率为23.1%;RMSEP为0.454,R_p为0.841,总误判率为26.6%。光谱融合的RMSEC为0.341,R_c为0.905,总误判率为15.5%,RMSEP为0.395,R_p为0.867,总误判率为22.7%;利用归一化、多元散射校正(MSC)、标准正态变换(SNV)和正交信号校正(OSC)4种预处理方法对原始光谱进行预处理,并建立PLS-DA模型。研究结果表明,利用LIBS技术结合OSC光谱预处理和PLS-DA建模方法,模型的RMSEC为0.027,R_c为0.994,总误判率为0;RMSEP为0.023,R_p为0.995,总误判率为0,对3种类别的柑橘叶片能进行较好地分类。
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