基于激光雷達(dá)的農(nóng)田環(huán)境點(diǎn)云采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
關(guān)鍵詞：點(diǎn)云采集系統(tǒng) 障礙物檢測(cè) 激光雷達(dá)
摘要：設(shè)計(jì)了基于激光雷達(dá)的農(nóng)田環(huán)境點(diǎn)云采集系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)農(nóng)田環(huán)境點(diǎn)云與農(nóng)機(jī)位置姿態(tài)的穩(wěn)定、可靠采集;設(shè)計(jì)了多傳感器數(shù)據(jù)的采集軟件,可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、一致的全局點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取。系統(tǒng)以拖拉機(jī)為移動(dòng)載體,由點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集模塊、車體位姿采集模塊和數(shù)據(jù)融合模塊組成。其中,點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集模塊可獲取周邊環(huán)境點(diǎn)云數(shù)據(jù),并解決近距離盲區(qū)問題;車體位姿采集模塊可實(shí)時(shí)獲取農(nóng)機(jī)位置和姿態(tài)信息;數(shù)據(jù)融合模塊可接收并融合環(huán)境點(diǎn)云數(shù)據(jù)與車體位姿數(shù)據(jù),進(jìn)而獲取位姿補(bǔ)償后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了各傳感器數(shù)據(jù)的在線采集、時(shí)間同步與空間配準(zhǔn),以及數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示與存儲(chǔ)。在農(nóng)田環(huán)境下進(jìn)行點(diǎn)云采集試驗(yàn),結(jié)果表明,采集系統(tǒng)具有良好的戶外工作穩(wěn)定性,在線典型丟幀率不超過1%,離線典型丟幀率不超過0.47%,能夠滿足農(nóng)田點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集的要求。為分析系統(tǒng)采集點(diǎn)云數(shù)據(jù)質(zhì)量,將經(jīng)過位姿補(bǔ)償?shù)狞c(diǎn)云與原始點(diǎn)云分別進(jìn)行直通濾波地面點(diǎn)濾除,結(jié)果表明,位姿補(bǔ)償后的點(diǎn)云經(jīng)濾波后僅包含少量地面點(diǎn)云,可作為農(nóng)機(jī)自主導(dǎo)航避障的可靠數(shù)據(jù)。
農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)雜志要求:
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