【摘 要】
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二维图像可以获取到目标的纹理细节及温度分布信息,三维图像相比于二维图像能够获得目标场景的深度信息,将二维图像与三维图像进行融合得到信息互补的图像,实现对场景的精准描述,在目标定位及障碍物探测方面有广泛应用。本文以激光雷达、可见光相机以及红外热像仪作为探测手段,研究了多源传感器信息融合方法,搭建显控实验平台,实现三维多物理场信息融合。首先介绍了三维多物理场信息融合显控系统的系统组成及其工作原理,据技
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二维图像可以获取到目标的纹理细节及温度分布信息,三维图像相比于二维图像能够获得目标场景的深度信息,将二维图像与三维图像进行融合得到信息互补的图像,实现对场景的精准描述,在目标定位及障碍物探测方面有广泛应用。本文以激光雷达、可见光相机以及红外热像仪作为探测手段,研究了多源传感器信息融合方法,搭建显控实验平台,实现三维多物理场信息融合。首先介绍了三维多物理场信息融合显控系统的系统组成及其工作原理,据技术指标要求,对融合显控系统进行分析完成了系统总体框架的设计。本文研究了三维点云与二维图像配准及信息融合方法,引入参考坐标系,获得三维坐标与二维像素坐标间的坐标转换关系,同时研究了三维点云的特征提取以及特征匹配方法,通过边缘拟合直线求交点方法获取点云特征点,与可见的同名特征点联合进行外参解算,结合相机内参实现可见光图像与三维点云的信息配准;其次改进同态滤波算法对原始红外图像进行增强,采用SIFT算法完成红外与可见光图像的特征提取,使用棋盘距离代替传统特征匹配算法的欧式距离完成特征匹配,直接线性变换计算单应性矩阵实现红外图像与可见图像的配准;将可见光坐标系作为中间桥梁实现红外与激光雷达信息的配准;基于小波变换完成可见与红外的图像融合,根据计算得到的映射关系实现点云与红外图像、可见光图像的像素级信息融合,并与小波变换的融合图像结合实现多物理场信息融合。最后搭建Qt软件显控平台,设计各个功能模块。对融合图像质量进行客观评价,并对显控系统所有功能模块进行测试,结果表明三维多物理场信息融合显控系统满足技术指标要求。
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