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基于激光雷達的農田環境點云采集系統設計
季宇寒; 徐弘禎; 張漫; 李世超; 曹如月; 李寒 中國農業大學現代精細農業系統集成研究教育部重點實驗室; 北京100083
關鍵詞：點云采集系統 障礙物檢測 激光雷達
摘要：設計了基于激光雷達的農田環境點云采集系統,可實現農田環境點云與農機位置姿態的穩定、可靠采集;設計了多傳感器數據的采集軟件,可實現準確、一致的全局點云數據獲取。系統以拖拉機為移動載體,由點云數據采集模塊、車體位姿采集模塊和數據融合模塊組成。其中,點云數據采集模塊可獲取周邊環境點云數據,并解決近距離盲區問題;車體位姿采集模塊可實時獲取農機位置和姿態信息;數據融合模塊可接收并融合環境點云數據與車體位姿數據,進而獲取位姿補償后的點云數據。系統實現了各傳感器數據的在線采集、時間同步與空間配準,以及數據的實時顯示與存儲。在農田環境下進行點云采集試驗,結果表明,采集系統具有良好的戶外工作穩定性,在線典型丟幀率不超過1%,離線典型丟幀率不超過0.47%,能夠滿足農田點云數據采集的要求。為分析系統采集點云數據質量,將經過位姿補償的點云與原始點云分別進行直通濾波地面點濾除,結果表明,位姿補償后的點云經濾波后僅包含少量地面點云,可作為農機自主導航避障的可靠數據。
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