基于激光雷达的无人驾驶车前方障碍物检测

无人驾驶车在越野条件下的环境感知技术是其实现自主导航功能的难题.由于越野环境复杂,障碍物种类繁多,对智能车周围环境的探测更是难上加难.选择越野环境下几种典型的障碍物作为检测目标,采用基于激光雷达面扫描的方法获取无人驾驶车前方路面图像信息,根据障碍物对于激光数据的不同特征,检测无人驾驶车前方静止的障碍物,主要包括水塘、石头或陡坡以及树木等.利用激光可直接测得障碍物距离数据的优势,基于投影变换原理进而求得障碍物的长、宽或高等三维信息.     

基于计算机视觉的单目摄影纵向车距测量系统研究

基于计算机视觉的车道检测和前方障碍物检测技术,并与纵向车距模型相结合,提出一种测量车距的新方法。依据摄影几何投影变换,从图像平面重建出道路平面图而进行车道检测,解决图像中远方车道过于细小、难以检测的缺点,尤其是算法对常见的虚线车道特别有效,在试验中取得满意的效果。     

基于双目激光的车辆限高障碍探测技术研究

针对车辆在经过限高杆或拱形桥洞时,频繁发生碰撞事故,造成车顶严重受损以及道路公共设施损坏的情况,文章进行了基于双目激光的车辆限高障碍探测技术研究,通过研究确定双目激光传感器的安装方式,结合双目激光测得的距离差分信号和基于时间域的距离曲线相关程度,进行探测算法研究,判断车辆是否能够安全通过限高障碍物。并通过试验验证了系统设计的可行性。     

基于SolidWorks焊件模块的消防车骨架建模

为改进SolidWorks三维装配建模过程繁琐,修改不便的缺点,提出了型材类部件快速建模的思路。以消防车骨架为例,首先建立了型材库,然后自顶向下建立参考平面、平面草图,最后利用SolidWorks焊件模块实现了消防车骨架的快速建模,并输出了工程图。设计结果表明,SolidWorks焊件模块建模方法简化了型材类部件的建模过程,提高了消防车产品的设计效率。     

双目视觉技术在目标测量中的应用

给出了一种用于目标空间三维距离、方位信息探测的立体视觉系统实现方法。该系统根据双目视觉原理,利用预制三维标定物对图像获取系统的内、外参数进行标定,求出投影变换矩阵,根据图像识别结果运用灰度模板、连续性假设和对极几何约束进行识别目标的特征匹配,进而获得目标的三维信息。试验结果表明,该方法可以有效地获取目标周边环境的信息。     

儿童座椅碰撞测试中头部位移分析方法研究

为研究儿童座椅碰撞测试过程中,儿童头部位移是否符合要求。实验利用台车模拟汽车碰撞,采用高速相机记录碰撞过程。基于三维建模和平面建模,分析假人头部位移、分析平面(参考平面)和标尺平面的关系。通过对比分析得出了一种更为准确合理的方法来确定分析结果的准确性。     

基于K-means算法的行人检测方法研究

行人作为交通事故易受伤群体之一,其安全保障越发受到重视.结合车载激光测距仪实时采集的车辆前方障碍物距离信息,提出基于K-means算法的行人检测方法.首先对激光测距仪接收的距离信息进行报文解析,形成激光云点图.其次,对激光云点图进行预处理,消除冗余数据.再应用K-means聚类算法对前方障碍物进行分类,最后建立行人宽度模型甄别行人目标.试验结果表明,基于K-means聚类算法能从激光云点图中快速提取行人目标,为汽车主动安全及交通安全研究提供基础.     

老路平面线形参数的拟合

在老路改扩建过程中,老路平面线形参数的恢复起着关键作用。介绍一个简单易操作但能准确获取平曲线参数的方法:运用数学工具对老路的平面测量数据进行插值拟合,然后求解拟合曲线上每个测量点的曲率半径,通过曲率半径——桩号图来判断并获取平面参数。最后给出了案例。     

野外环境下基于改进 Faster R-CNN的无人车障碍物检测方法

针对无人车在越野环境中障碍物检测存在特征提取能力不足和检测准确率低等问题,提出一种基于改进型Faster R-CNN卷积神经网络模型的障碍物检测方法。通过构建FPN与ResNet50组合的网络结构来实现对野外障碍物的特征提取,有效解决了特征提取时障碍物细节特征丢失和尺度变换大的问题。使用Soft-NMS代替NMS,避免了NMS非极大值抑制由于阈值难调整带来的误删除和误检问题。在每个卷积层残差块最后嵌入注意力机制,有助于特征图中有效特征信息筛选和减小计算量。试验结果表明,构建的改进型Faster R-CNN卷积神经网络模型可准确识别野外环境中的障碍物,从而验证了该模型有良好的检测能力,对提升无人车的野外感知能力具有重要意义。     

探地雷达用于盾构掘进前方障碍物探测的数值模拟

盾构掘进前方障碍物的探测是近年来工程中关注的热点,盾构掘进中遇到障碍物,会给盾构机本身、工程甚至施工人员带来危害。基于盾构机的工作方法及周围环境,探地雷达作为一种快速、无损、高效的检测方式,对应用于盾构前方障碍物探测具有理论上的优势。为验证探地雷达应用于盾构前方障碍物探测的可行性以及得出典型障碍物的图像特征,该文采用基于时域有限差分(FDTD)的GPRMAX3D软件,并用Matlab语言编写圆周探测的模拟算法,进行了三维数值模拟,得出障碍物的图像特征,初步判断障碍物在图像上的反映,为今后进一步研究提供依据。     

用双目视觉方法重建交通事故现场空间点

由于交通事故现场测量对象呈静态特性,根据计算机视觉中的双目视觉原理,可以使用两幅从不同方位拍摄的事故现场图像对事故现场进行测量.在实现过程中用预制三维方块标定物对拍摄使用的照相机内外参数进行标定,求取投影变换矩阵,并用基于面积的配准方法进行对应点匹配.模拟事故现场的测量结果表明用该方法对交通事故现场进行测量,可为事故再现提供大量数据.     

冲模设计中投影变换的数学方法

汽车覆盖件的产品图,一般是按该件在汽车上安放的情形绘制的,它与符合冲压方向的工序图往往不一致,因此在冲模设计时,要对产品图进行投影变换,使之适合于冲压的要求。在投影变换的方法中,矩阵运算法是通过矩阵的乘法运算来实现图形变换的。这种方法具有运算简单、效率和精度高等特点。文中对冲模设计中主要采用图形绕坐标轴作旋转变换、矩阵运算的方法进行了介绍,并以翼子板为例进行运算,绘制出变换后的图形。     

隧道围岩结构面数字识别及完整性评价方法

针对当前隧道围岩结构面信息获取方法难以满足隧道快速施工需求的问题,进行基于数字摄影测量系统--CAE Sirovision获取岩体结构面几何信息的研究,详细介绍了双目立体摄影测量的基本原理及结构面产状提取方法。针对具体工程,采用全站仪空间前方交会法进行控制测量,以尼康D7000数码摄像机为摄影工具,采用CAE Sirovision系统进行物像关系模型构建; 通过交互式操作方式实现结构面识别及提取,以测线法RQD指标获取方法为基础,针对传统RQD指标仅能反映隧道轴向结构特性的局限,构建隧道径向RQD评价体系; 针对岩体结构空间差异性,提出隧道径向RQD玫瑰花图,实现了结构面获取、RQD分析、RQD直观显示的集成化处理,为隧道数字化施工提供理论和技术支撑。     

连续-离散介质动力耦合模型在斜坡堆积体地震响应分析中的应用

采用有限差分与离散单元外部动力耦合计算方法,研究地震作用下斜坡堆积体变形规律与动力特性,并时堆积体颗粒平行连接强度进行敏感性分析.采用平面应变有限差分网格和平行连接圆盘离散元法分别模拟下伏基岩与上覆堆积体,界面的平滑过渡通过耦合两域取相同时步交替迭代的方法加以实现.动力分析以自重作用下的静力平衡为初始条件,基岩两侧由引...     

隧道开挖支护质量3DZI检测技术及应用研究

为解决钻爆法隧道施工过程中隧道围岩及开挖支护质量难以快速、完整、准确检测的难题,通过对三维重建与全景展开图技术的融合与改进,提出基于3DZI技术(3D Reality and Deep Zoom Image)的隧道开挖与支护质量检测方法。通过用参数化流线与迹线方程构建网格化的设计轮廓曲面,建立三维轮廓与二维展开平面之间的映射关系,实现三维实景与平面全景展开图的信息协同与辨识;通过网格曲面法线方程与三维实景模型求交,实现对空间距离测量和体积估算,并生成净空偏差云图和断面图;通过求交修正后的网格曲面实现对图像无视差矫正拼接,生成高质量的全景展开图,用于还原记录围岩和初支表面情况,实现对表面物体长度和面积的测量。结果表明:该方法设备成本低且作业灵活,仅需在现场布置若干控制点后自由设站拍摄照片,可实现隧道围岩地质编录、超欠挖与初支工程量等量化检测,以及隧道塌方体积与大变形量的快速测定,并可揭示各项作业效果之间的因果关联性。工程现场应用表明:该方法检测结果能直观全面地反映隧道开挖支护效果及围岩地质情况,同时获得超欠挖分布规律和初支材料用量信息,可为隧道施工开挖与支护质量控制、动态设计提供可靠的信息化检测结果和依据。     

基于三维激光雷达的动态障碍物检测和追踪方法

为解决无人驾驶车辆在城市路况下对多个动态障碍物同时检测和跟踪的关键问题,提出一种基于三维激光雷达的多目标实时检测和跟踪方法。通过对单帧激光雷达点云数据进行聚类,提取障碍物外接矩形轮廓特征;采用多假设跟踪模型(MHT)算法对连续两帧的障碍物信息进行数据关联;利用卡尔曼滤波算法对动态障碍物进行连续地预测和跟踪。试验结果表明,该算法能够在自行搭建的智能车平台上以每帧100 ms的速度准确、稳定地检测和跟踪。     

基于实例分割的有轨电车障碍物入侵检测及轨道识别方法

针对复杂环境下的有轨电车障碍物入侵检测问题,提出了基于实例分割的障碍物入侵检测及轨道识别方法.首先建立有轨电车运行环境数据集;再基于Yolact实例分割模型对数据集的数据进行训练、验证和测试,得到障碍物检测和轨道区域提取模型;最后将待测图像输入模型后输出障碍物轮廓、类别、轨道区域轮廓数据,进而提出障碍物与轨道的相对位置...     

基于状态流的自动驾驶超车控制

在自动驾驶中,交通规则是安全和避免事故发生的保证。现在高级驾驶员发生的交通事故数量有逐渐上升的趋势。然而,交通规则中的逻辑往往由法律文本抽象地表达。文章用状态流实现了上述逻辑。首先采用二值分类法对驾驶员的数据进行处理,判断超车条件。然后建立地图数据库,连接Matlab获取交通规则许可。其中双目摄像头用于获取车辆与障碍物的距离。结果表明,上述逻辑适用于超车场景,并可推广到其他交通规则。     

一汽奥迪A6超声波倒车警报系统

超声波倒车警报系统是根据反射波原理,在倒车时其超声波障碍物传感器利用超声波测量车后方障碍物与车尾间的距离,再通过蜂鸣器通报给驾驶者,以确保行车安全.倒车警报系统由以下部件组成 (如图1～图4所示): 　　……     

基于雷达反射拼图的无人机危险气象告警研究

雷雨是影响无人机安全运行的重要因素,如何获取实时降水数据并据此给出相应告警信息,对于无人机的安全运行具有重要意义.将实时雷达反射拼图作为气象数据源,通过配准及投影变换标定了拼图的地理坐标信息.运用统计数据动态拟合Z-R关系,使雷达定量降水估计(QPE)更为准确.运用累计损伤的思想,提出了一种降水对于无人机威胁度的量化方法,并据此对无人机给出告警信息.案例表明,配准及投影变换能够实现全国雷达反射拼图的精细化应用,动态拟合Z-R相较于固定Z-R对降水估计更为准确,累计损伤可作为对无人机进行危险告警的数据参考.