针对目前散乱点云特征提取算法存在计算量大且不能规则化提取的问题,提出一种融合改进Canny算法的点云特征规则化提取算法。根据散乱点云的距离分辨率进行重采样,将点云进行规则栅格化;通过优化替代法对网格矩阵进行灰度值赋值,散乱点云被投影成二维影像;利用改进Canny算法从二维影像中进行特征规则化提取。对比实验结果表明:该方法噪声少、可操作性强,可以高效地对直线边界或复杂的曲线边界进行特征规则化提取。对点云与图像的配准以及后期三维重建等有重大作用。

提出了一种基于高斯映射的K均值方法,先对目标点进行k近邻搜索,再对由目标点及其近邻点组成的三角形集合的单位法向量进行高斯映射。选用轮廓系数作为聚类有效性指标,确定出最佳聚类数,根据不同曲面聚类分布的规律,得到三维激光点云模型的特征线。对比实验结果表明,所提方法评价指标简单易用且噪声少,可以完整高效地提取出规则点云以及不规则点云的特征线。

为了综合比较单双脉冲激光诱导击穿光谱技术(LIBS)在液体中重金属元素的检测效果, 利用自建的液相射流单-双脉冲LIBS技术装置, 对AlCl3水溶液中的Al元素LIBS特性进行测量和分析。 实验中使用两台532 nm Nd∶YAG激光器作为激发光源, 等离子体辐射信号通过光谱仪和ICCD进行采集。 实验研究了单脉冲下Al(396.15 nm)发射谱线的谱线强度随激光能量、 ICCD门延时、 门宽之间的变化关系, 获得了最优化实验参数激光能量为50 mJ, ICCD门延迟为1 200 ns, 门宽为150 ns。 在相同的实验条件下, 实验考察了Al(369.15 nm)发射谱线的谱线强度随双脉冲之间的延时, 激光总能量, ICCD门延时的变化关系, 获得了最优化实验参数为两双脉冲之间的延时为1 000 ns, 激光总能量为50 mJ, ICCD门延时为1 100 ns。 单脉冲和双脉冲条件下获得重金属Al的LIBS检测限分别为26.79和10.80 ppm, 双脉冲LIBS技术使元素检测限下降2倍多。 实验结果表明双脉冲可以提升LIBS技术的探测灵敏度, 为LIBS技术应用于水体中重金属快速检测提供了依据。