基于激光传感器的森林环境地形分类与导航

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guchenbing
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
自20世纪60年代美国、苏联为了探索月球开始移动机器人的研究以来,移动机器人由于其广阔的应用前景,取得了突飞猛进的发展。从最开始室内结构化环境的导航,到后来移动机器人的同时定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping, SLAM),现在发展到在室外环境中采用外部传感器对森林环境进行地形分类和导航。本文将森林环境中本质特征和统计特征相结合,利用BP神经网络进行森林环境的地形分类,并根据分类结果进行森林环境中导航的研究。本文的主要研究内容包括:   1.森林中树木多是参天大树,外形高大挺拔,可用圆柱、圆锥等形状模拟。文中利用非线性的最小二乘法对其进行拟合。首先将采集得到的森林环境的三维数据点根据点之间的欧氏距离进行分类,根据分类结果对不同类别中的树木分别采用非线性的最小二乘法进行圆柱、圆锥的拟合。   2.森林中,不仅有树木,还有草丛、灌木丛、岩石以及崎岖不平的地面,根据各类森林构成物的特质,找出激光数据点的高度值、立体栅格密度等具有代表性的特征,以及三维激光数据的特征根这种统计特征作为BP神经网络的输入,对三维激光数据点进行分类。   3.基于前面森林环境的分类结果对移动机器人进行导航的研究。将三维数据点投影到二维的栅格地图中,用A*算法对机器人进行路径规划。机器人在森林中行驶,要尽可能选择平整的地面,所以在栅格地图中加入地面崎岖度因子,并计算入A*算法的代价函数中,地面崎岖度越大,机器人要从该处行驶的代价也越大。通过上述方法达到了为机器人选择路径时尽量选择平整区域行驶的目的。
其他文献
传统的抄表系统存在布线难、实时性差、准确率低、传输效果不理想等问题,浪费人力、物力,给抄表人员带来了很大的麻烦,为了解决这个问题提出远程、集中、实时抄送系统的新课题。
目前我国大部分温室安装的仍是普通的水表,因此需要人工进温室抄表,这种方式需要的工作人员多,不但费时、费力,而且效率低,容易出现迟缴、拖缴、漏缴等问题。另外一个农户可能会有多个温室,如果每个温室安装一个水表,又对每个水表配一张水卡进行售水管理的话,用户就得有多张水卡,这样用户使用水卡时就比较繁琐,容易拿错或者丢失。因此在参考国内外相关产品的基础上,结合实际的工程项目,提出了一套售水管理系统的解决方案
随着全球化和经济的快速发展,英语的口语学习日益重要。作为指导人们的英语口语学习的计算机辅助发音系统(CAPT)在研究如何有效地进行发音评价,具有实际意义和应用价值。系统的
能源作为国民经济的重要物质基础,是国家经济可持续发展的重要保证。我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一,煤炭生产和消费量比重均占世界前列,其中火电动力用煤占主
网络视频监控系统是安全防范系统的重要组成部分。视频监控系统因其直观、快捷、功能强大、信息存储量大而广泛应用于超市、银行等商业场所,发挥了巨大的作用。近几年,随着计算
基于符号有向图(Signed Directed Graph, SDG)的故障诊断方法是定性故障诊断领域的一个重要研究分支。研究表明基于SDG模型的定性故障诊断方法优点有:1)诊断结论的完备性好,SD
一般而言,地球遥感卫星是由高分辨的全色通道和几个具有较低分辨率的多光谱通道组成的。遥感影像空谱融合作为一种利用多光谱图像和全色图像互补信息来获得高分辨率多光谱图像
工件表面质量直接影响到机器和仪表的使用性能和寿命,随着现代工业生产和科学技术的发展,人们对工件表面质量提出了越来越高的要求,与传统的接触式测量相比,非接触式的基于图像处
最近几年来,国内外的许多学者对粒计算理论及其应用做了深入地研究,发现粒计算的理论研究不仅为不完整数据的分析、推理,以及提取有用的属性、发现数据间的关系、简化信息处理等
随着电力电子装置的不断广泛应用,电网谐波以及“无功”污染日益严重,给工业生产与社会生活带来危害。而功率因数校正技术是抑制电流谐波和无功功率的有效方法,这使得功率因数校