江南大学机械工程学院江苏省食品先进制造装备技术重点实验室，江苏 无锡 214122
为了提高工业上管道焊接的自动化水平，快速准确地识别焊缝是关键，针对此问题设计了一种针对管道母线焊缝的激光视觉引导的焊缝跟踪系统。利用CCD工业相机获取包含激光条纹的焊缝图像，对图像进行数字化滤波、阈值分割、感兴趣区域提取后确定激光条纹的位置；然后对激光条纹使用改进的几何中心算法进行细化处理，利用曲线拟合和特征点识别算法获取焊点的二维坐标；最后根据相机成像原理对焊缝特征点进行三维重建，将焊点坐标从图像坐标系转换到机器人基坐标系下指导机器人自动焊接。实验结果表明，该系统对焊点的识别误差均在0.5 mm之内，识别效率和焊缝特征点提取精度高，满足机器人自动焊接的生产要求。
成像系统 焊缝跟踪 特征提取 三维重建 自动焊接 激光与光电子学进展
2022, 59(16): 1611003
1 中国科学院大学, 北京 100049
2 中国科学院电子学研究所, 北京 100190
为解决复杂场景下城区点云分类精度不高的问题,提出了基于多尺度自适应特征的分类方法。首先,对经典几何统计特征和点直方图特征进行组合,将组合特征集作为分类依据;然后采用随机森林法评估特征的重要性,并自适应选取重要的特征集;最后基于多尺度自适应特征实现了点云的分类。实验结果表明:该方法能实现城区点云的高精度分类,能适合任意尺度下不同分辨率点云数据的分类。
遥感 点特征直方图 自适应特征 多尺度 分类
1 中国科学院电子学研究所, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 100049
针对加乘常数改正和灰度改正的优先顺序, 提出了灰度优先的距离检校模型。首先分析了脉冲式测距的主要误差源; 然后验证了加乘常数和距离改正表的存在性, 以及灰度对加乘常数的影响, 接着验证了不同距离处距离改正表的一致性; 最后提出了灰度优先的距离检校模型。为了得到不同灰阶的数据, 利用地面激光扫描仪对不同灰阶靶标板进行二维扫描, 并用不同距离的数据, 比较了不同距离检校模型的精度, 实验结果表明, 灰度优先检校模型的精度高于常数优先检校模型的精度, 距离精度提高到5 mm。同时, 灰度优先检校模型的结果不受灰度影响, 具有普适性。
灰度优先 距离 检校模型 误差源 gray priority range calibration model error sources 红外与激光工程
2019, 48(1): 0106007
1 中国科学院大学， 北京 100049
2 中国科学院电子学研究所， 北京 100190
提出一种螺旋式扫描机载激光雷达系统的数字高程模型(DEM)内插算法。首先，描述螺旋式扫描激光雷达系统的扫描特点，并阐述实时计算重叠区域的原理；然后，介绍改进的三角网迭代加密滤波法，并将其用于地面点与非地面点的分离；最后，基于随机森林法内插DEM。实验结果表明，该方法实现了螺旋式扫描机载激光雷达系统的DEM内插，且内插精度符合工业生产的数据要求。
遥感 螺旋式扫描 激光雷达系统 三角网滤波 随机森林法 数字高程模型 中国激光
2018, 45(11): 1110006
1 中国科学院电子学研究所, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 100049
即使机载激光雷达经过良好的检校, 激光雷达数据仍可能呈现残余系统误差, 从而导致测区各个航带存在变形。先基于面特征计算安置角, 为消除残余系统误差的航带平差提供初始点云; 再基于迭代最近点法(ICP)的航带平差法, 以连接点三维坐标相等为条件, 对扫描角度误差进行非线性变形改正。结果表明, 该方法能保证高空飞行数据的绝对精度, 点云精度可满足要求。
传感器 激光雷达 系统误差标定 航带平差法 中国激光
2017, 44(12): 1210003
