System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 具有夜视功能的三维激光扫描用标靶及其使用方法技术_技高网

具有夜视功能的三维激光扫描用标靶及其使用方法技术

技术编号:42701053 阅读:7 留言:0更新日期:2024-09-13 11:56
本发明专利技术公开了一种具有夜视功能的三维激光扫描用标靶及其使用方法,包括:标靶,包括反射体,用于在三维激光扫描过程中提供扫描点;夜视模块,包括红外摄像头、红外增强滤光片以及图像处理器;连接机构,用于连接夜视模块与标靶,使红外摄像头对准标靶的反射面;控制模块,连接三维激光扫描仪和夜视模块;数据处理模块,用于从图像数据和扫描数据中获取目标特征表示和夜间环境特征表示;将所述目标特征表示输入由AISOA与SLSGAA算法组成的融合器,得到红外摄像头灵的敏度值;将所述敏度值以及所述夜间环境特征表示作为ISPPA扫描路径规划算法的输入参数,得到最佳的红外摄像头扫描路径,并生成包含夜间环境信息的三维扫描结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三维激光扫描领域,具体涉及一种具有夜视功能的三维激光扫描用标靶及其使用方法


技术介绍

1、夜视功能的三维激光扫描用标靶在夜间或光线较暗的环境中,依然能够辅助三维激光扫描仪进行高精度测量。通过将标靶放置在测量区域,扫描仪可以锁定标靶以确定其坐标系统和面朝方向,从而生成一个高精度的三维模型。其广泛应用于建筑、工业、医学等领域。例如,在建筑领域,可用于建筑测量和建模任务,捕捉建筑物的精确信息以便进行更好的保护和修复,在工业领域,可用于高精度测量和不同形状和尺寸的物体的建模。

2、现有带有夜视功能的标靶包括反射镜式靶标与激光投影式靶标。其中,反射镜式靶标利用高精度反射镜反射激光,具有精度高、不受光照影响的特点。在文物保护和建筑领域应用广泛,能在各种光照条件下提供稳定的反射信号。激光投影式靶标通过投射出指定的光斑,实现定位和参考,应用简单方便。适用于需要快速设置和移动的场景,可以快速部署并发出明显的光信号。但是,反射镜式靶标虽然精度高但不适用于动态场景,激光投影式靶标虽然简单方便但容易受到光线干扰的影响。上述标靶在夜间或低光环境下面临诸多挑战,如扫描精度下降、扫描速度降低、对目标物体的识别和定位困难等。

3、因此,如何增强三维激光扫描在夜间或低光环境下的工作能力,提高扫描精度和效率,成为亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、鉴于上述问题,提出了本专利技术以便提供一种增强三维激光扫描在夜间或低光环境下的工作能力的具有夜视功能的三维激光扫描用标靶及其使用方法。

2、根据本专利技术的一个方面,提供了一种具有夜视功能的三维激光扫描用标靶,包括:

3、标靶,包括反射体,用于在三维激光扫描过程中提供扫描点;

4、夜视模块,包括红外摄像头、红外增强滤光片以及图像处理器;其中,红外增强滤光片用于增强红外摄像头对红外光线的敏感度,图像处理器用于将摄像头捕捉的图像转换为可处理的电子信号;

5、连接机构,用于连接夜视模块与标靶,使红外摄像头对准标靶的反射面;

6、控制模块,连接三维激光扫描仪和夜视模块,用于接收夜视模块传输的图像数据,并基于该图像数据辅助三维激光扫描仪进行夜间扫描,同时控制夜视模块的开启、关闭以及红外光源的调节;

7、数据处理模块,与控制模块连接,用于接收和处理从夜视模块和三维激光扫描仪获取的图像数据和扫描数据;根据无监督变分自编码器从所述图像数据和扫描数据中获取目标特征表示和夜间环境特征表示;将所述目标特征表示输入由aisoa与slsgaa算法组成的融合器,得到红外摄像头灵的敏度值;将所述敏度值以及所述夜间环境特征表示作为isppa扫描路径规划算法的输入参数,得到最佳的红外摄像头扫描路径,并生成包含夜间环境信息的三维扫描结果;

8、编码模块,包括可见光编码子模块和红外光编码子模块,其中,可见光编码子模块用于在常规光环境下对标靶进行编号,红外光编码子模块用于在红外光照射下发出可识别的编码信号,以在夜间或低光环境下对标靶进行识别和区分。

9、在一种可选的方式中,所述无监督变分自编码器包括输入层、卷积自编码层、稀疏编码层、变分推理网络层、解码层以及输出层;

10、其中,所述稀疏编码层引入kl散度约束;所述变分推理网络层包括潜在变量均值层、潜在变量对数方差层以及重参数采用层;所述解码器包括反卷积层和卷积层。

11、在一种可选的方式中,所述重参数采用层的采用公式为:

12、,

13、其中,为潜在变量均值层映射到潜在变量的均值向量;为潜在变量对数方差层映射到潜在变量的对数方差向量;为从标准正态分布中采样的噪声。

14、在一种可选的方式中,所述将所述目标特征表示输入由aisoa与slsgaa算法组成的融合器,得到红外摄像头灵的敏度值进一步包括:

15、将目标特征表示输入到aisoa算法进行特征变换,得到第一特征向量;

16、将第一特征向量输入到slsgaa算法进行融合,生成第二特征向量;

17、通过映射函数对第二特征向量进行映射,得到红外摄像头的灵敏度值。

18、在一种可选的方式中,所述将所述敏度值以及所述夜间环境特征表示作为isppa扫描路径规划算法的输入参数,得到最佳的红外摄像头扫描路径,并生成包含夜间环境信息的三维扫描结果进一步包括:

19、读取灵敏度值和夜间环境特征表示,其中,夜间环境特征表示包括温度分布、亮度、目标物体的位置以及大小信息。

20、将扫描区域划分为多个子区域,评估每个子区域的亮度以及目标物体密度;

21、根据每个子区域的亮度与灵敏度值调整摄像头的焦距和曝光时间,以适应不同子区域的环境条件;

22、识别扫描区域中的目标物体,根据目标物体的大小进行优先级排序;

23、根据a×启发式搜索算法规划扫描路径,得到最大化目标检测率的红外摄像头扫描路径,以指导红外摄像头的扫描操作。

24、在一种可选的方式中,所述无监督变分自编码器的损失函数为:

25、,

26、其中, n为样本数量,m为类别数量,为第i样本属于类别j的真实概率,为第i样本属于类别j的预测概率,j为潜在空间的维度,为潜在变量的均值,为潜在变量的方差。

27、在一种可选的方式中,所述红外光编码子模块包括:

28、编码信号生成器,连接至红外光源,用于生成可识别的红外编码信号;

29、调制器,连接在编码信号生成器和红外光源之间,用于将编码信号调制到红外光源上,以控制红外光源按照编码信号闪烁;其中,所述红外编码信号包括多个脉冲序列,每个脉冲序列具有预设的脉冲宽度、脉冲间隔和脉冲频率,以区分不同的标靶。

30、在一种可选的方式中,所述夜视模块还包括红外光源调节器;

31、所述红外光源调节器与控制模块连接,用于根据红外摄像头的实时图像数据和环境信息动态调整红外光源的发光强度、发光角度和闪烁频率,以优化红外摄像头在夜间或低光环境下的成像效果。

32、在一种可选的方式中,所述控制模块还包括自动校准模块,用于根据夜视模块的图像数据自动调整红外摄像头与标靶之间的相对位置,以确保红外摄像头始终对准标靶的反射面。

33、根据本专利技术的另一方面,提供了一种具有夜视功能的三维激光扫描用标靶的使用方法,包括:

34、通过控制模块启动夜视模块捕捉包含标靶反射面的红外图像;

35、将红外摄像头捕捉到的图像数据通过红外增强滤光片增强后,传输到图像处理器进行处理,从三维激光扫描仪获取扫描数据;

36、利用无监督变分自编码器对图像数据和扫描数据进行处理,提取目标特征表示和夜间环境特征表示;

37、通过aisoa与slsgaa算法组成的融合器,将目标特征表示转换为红外摄像头的灵敏度值,结合a×启发式搜索算法规划出最佳的红外摄像头扫描路径;

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有夜视功能的三维激光扫描用标靶,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的具有夜视功能的三维激光扫描用标靶,其特征在于,所述无监督变分自编码器包括输入层、卷积自编码层、稀疏编码层、变分推理网络层、解码层以及输出层;

3.根据权利要求2所述的具有夜视功能的三维激光扫描用标靶,其特征在于,所述重参数采用层的采用公式为:

4.根据权利要求1所述的具有夜视功能的三维激光扫描用标靶,其特征在于,所述将所述目标特征表示输入由AISOA与SLSGAA算法组成的融合器,得到红外摄像头灵的敏度值进一步包括:

5.根据权利要求1所述的具有夜视功能的三维激光扫描用标靶,其特征在于,所述将所述敏度值以及所述夜间环境特征表示作为ISPPA扫描路径规划算法的输入参数,得到最佳的红外摄像头扫描路径,并生成包含夜间环境信息的三维扫描结果进一步包括:

6.根据权利要求2所述的具有夜视功能的三维激光扫描用标靶,其特征在于,所述无监督变分自编码器的损失函数为:

7.根据权利要求1所述的具有夜视功能的三维激光扫描用标靶,其特征在于,所述红外光编码子模块包括:

8.根据权利要求1所述的具有夜视功能的三维激光扫描用标靶,其特征在于,所述夜视模块还包括红外光源调节器;

9.根据权利要求1所述的具有夜视功能的三维激光扫描用标靶,其特征在于,所述控制模块还包括自动校准模块,用于根据夜视模块的图像数据自动调整红外摄像头与标靶之间的相对位置,以确保红外摄像头始终对准标靶的反射面。

10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的具有夜视功能的三维激光扫描用标靶的使用方法,其特征在于,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种具有夜视功能的三维激光扫描用标靶,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的具有夜视功能的三维激光扫描用标靶,其特征在于,所述无监督变分自编码器包括输入层、卷积自编码层、稀疏编码层、变分推理网络层、解码层以及输出层;

3.根据权利要求2所述的具有夜视功能的三维激光扫描用标靶,其特征在于,所述重参数采用层的采用公式为:

4.根据权利要求1所述的具有夜视功能的三维激光扫描用标靶,其特征在于,所述将所述目标特征表示输入由aisoa与slsgaa算法组成的融合器,得到红外摄像头灵的敏度值进一步包括:

5.根据权利要求1所述的具有夜视功能的三维激光扫描用标靶,其特征在于,所述将所述敏度值以及所述夜间环境特征表示作为isppa扫描路径规划算法的输入参数,得到最佳的红外摄像头扫描路径...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈兵朱海山南智勇刘洋洋周毅
申请(专利权)人:深圳市爱华勘测工程有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1