三维激光雷达图像在铁路异物侵限检测中的应用研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-15页 |
| 1.1 课题的背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外铁路异物侵限检测研究现状与分析 | 第11-13页 |
| 1.3 本文的研究内容及章节安排 | 第13-15页 |
| 第二章 三维激光雷达铁路异物侵限检测系统方案设计 | 第15-24页 |
| 2.1 系统架构 | 第15-16页 |
| 2.2 硬件方案对比 | 第16-20页 |
| 2.2.1 GL-1025二维激光雷达 | 第16-17页 |
| 2.2.2 云台控制系统 | 第17-19页 |
| 2.2.3 驱动器细分控制 | 第19-20页 |
| 2.3 软件方案对比 | 第20-24页 |
| 2.3.1 样本采集 | 第20-21页 |
| 2.3.2 数据预处理 | 第21页 |
| 2.3.3 三维激光雷达目标检测 | 第21-22页 |
| 2.3.4 K均值聚类算法 | 第22页 |
| 2.3.5 DBSCAN聚类算法 | 第22-24页 |
| 第三章 三维激光雷达硬件系统设计 | 第24-31页 |
| 3.1 GL-1025激光雷达 | 第24-25页 |
| 3.2 云台控制系统 | 第25-29页 |
| 3.2.1 电路原理图设计 | 第26-27页 |
| 3.2.2 电路板绘制 | 第27页 |
| 3.2.3 电源模块 | 第27-28页 |
| 3.2.4 串口模块 | 第28页 |
| 3.2.5 STM32模块 | 第28-29页 |
| 3.3 基于二维激光雷达的三维激光雷达设计 | 第29-31页 |
| 第四章 三维激光雷达铁路异物目标检测算法研究 | 第31-43页 |
| 4.1 数据采集程序设计 | 第31-32页 |
| 4.2 样本采集 | 第32-33页 |
| 4.3 三维建模 | 第33页 |
| 4.4 格式转换 | 第33-34页 |
| 4.5 三维点云显示 | 第34-37页 |
| 4.5.1 MATLAB三维显示 | 第35页 |
| 4.5.2 VS2010三维显示 | 第35-37页 |
| 4.6 数据预处理 | 第37-39页 |
| 4.6.1 去除孤值点 | 第37-38页 |
| 4.6.2 确定待检区域 | 第38页 |
| 4.6.3 三维点云降维 | 第38-39页 |
| 4.7 目标检测 | 第39-43页 |
| 4.7.1 基于OTSU算法的目标分割 | 第39-40页 |
| 4.7.2 基于K均值算法的目标分割 | 第40-41页 |
| 4.7.3 基于DBSCAN算法的目标分割 | 第41-43页 |
| 第五章 实验结果与分析 | 第43-49页 |
| 5.1 OTSU算法目标分割 | 第43页 |
| 5.2 K均值目标分割 | 第43-44页 |
| 5.3 DBSCAN多目标场景 | 第44-45页 |
| 5.4 DBSCAN单目标场景 | 第45页 |
| 5.5 DBSCAN无目标场景 | 第45-46页 |
| 5.6 DBSCAN小目标场景 | 第46页 |
| 5.7 性能与结论 | 第46-49页 |
| 5.7.1 三维激光雷达性能 | 第46-47页 |
| 5.7.2 结论 | 第47-49页 |
| 第六章 总结与展望 | 第49-51页 |
| 6.1 本文的主要贡献 | 第49-50页 |
| 6.2 课题中存在的问题及进一步研究 | 第50-51页 |
| 结论 | 第51-52页 |
| 参考文献 | 第52-55页 |
| 在学期间的研究成果 | 第55-56页 |
| 致谢 | 第56页 |
