模拟复杂地形的喷雾靶标激光检测与三维重构

被引:18
作者
刘慧
李宁
沈跃
徐慧
机构
[1] 江苏大学电气信息工程学院
基金
中国博士后科学基金;
关键词
农业机械; 喷雾; 传感器; 变量喷雾; 激光扫描传感器; 姿态角偏移矫正; 三维重构; 滑台系统;
D O I
暂无
中图分类号
TP391.41 []; TN249 [激光的应用];
学科分类号
080203 ; 0803 ; 080401 ; 080901 ;
摘要
喷雾靶标的检测是精密变量喷雾的重要环节,激光传感器以其精度高、速度快、不受光照干扰等特点被广泛应用于精密变量喷雾研究中。为了消除激光传感器姿态角的偏移对喷雾靶标检测的影响,获取精确的喷雾靶标外形尺寸信息以及三维重构图像,进行了室内模拟复杂地形激光检测矫正研究。该文基于UTM-30LX型激光传感器搭建了室内靶标检测试验平台,模拟复杂路况设计了滚转角、俯仰角和偏航角等姿态角偏移检测试验,提出了采用极坐标值与三角函数重新匹配、检测帧与检测点重新组合和深度值系数矫正等3种姿态角偏移矫正方法。首先对树形雕花板进行单一姿态角偏移检测试验,选取适合的检测距离与行进速度,对每种姿态角的多个偏移角度进行多次重复试验,然后矫正所获取的数据信息,对矫正后的目标尺寸进行误差分析并重构目标三维图像。再以仿真树为试验对象,验证在3种姿态角度同时改变时矫正方法的有效性。试验结果显示树形雕花板高度、宽度、树冠高度等尺寸相对误差均小于5%,仿真树相应参数尺寸相对误差均小于10%,满足变量喷雾检测的精度要求。
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