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范例一：(K=图书馆学 OR K=情报学) AND A=范并思 AND Y=1982-2016
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学科分类号

82 篇 工学
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- 10 篇 电子科学与技术（可...
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- 2 篇 系统科学
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- 1 篇 基础医学(可授医学...
- 1 篇 公共卫生与预防医...
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1 篇 教育学
- 1 篇 教育学
1 篇 农学
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主题

86 篇 传感器数据融合
9 篇 变送器
6 篇 传感器
5 篇 电子技术
5 篇 换能器
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3 篇 ieee
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3 篇 信息融合
3 篇 slam
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2 篇 定位
2 篇 光栅
2 篇 证据理论
2 篇 无线传感器网络
2 篇 粒子滤波
2 篇 仪器仪表学报
2 篇 特征提取
2 篇 加速度计

机构

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6 篇 吉林大学
6 篇 南京航空航天大学
6 篇 浙江大学
6 篇 合肥工业大学
5 篇 北京航空航天大学
4 篇 上海交通大学
4 篇 中铁第一勘察设计...
4 篇 西安电子科技大学
4 篇 南京理工大学
4 篇 宝马股份公司
4 篇 东北大学
3 篇 西安交通大学
3 篇 安徽蔚来智驾科技...
3 篇 武汉理工大学
3 篇 西北工业大学
3 篇 山东大学
3 篇 重庆邮电大学
3 篇 中国计量大学
3 篇 北京汽车研究总院...

作者

5 篇 黄康
5 篇 甄圣超
4 篇 王立新
4 篇 赵福民
4 篇 d·迈斯纳
4 篇 李储军
4 篇 邱鹏
4 篇 汪珂
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4 篇 徐炜
4 篇 d·鲍奇
4 篇 j·梅林格
4 篇 l·特伦蒂纳利亚
3 篇 蔡巍
3 篇 高瀚凌
3 篇 罗哉
3 篇 刘鑫
3 篇 陶春辉
3 篇 唐颖奇
3 篇 陈望香

语言

317 篇 中文
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自动泊车系统最优轨迹决策及控制算法研究

自动泊车系统最优轨迹决策及控制算法研究

引用

作者：黄晓峰吉林大学

学位级别：硕士

自动泊车系统是先进智能驾驶辅助系统中重要的一部分,近年来备受国内外学者和汽车厂商们的关注。自动泊车系统通过车载传感器来获取泊车的环境信息,检测到合适车位后,帮助驾驶员控制车辆完成泊车,很大程度上减轻了驾驶员在泊车过程中的... 详细信息

自动泊车系统是先进智能驾驶辅助系统中重要的一部分,近年来备受国内外学者和汽车厂商们的关注。自动泊车系统通过车载传感器来获取泊车的环境信息,检测到合适车位后,帮助驾驶员控制车辆完成泊车,很大程度上减轻了驾驶员在泊车过程中的压力和紧张感,同时避免了交通事故的产生。从国内外研究现状发现,当前泊车系统的解决方案多是针对单种泊车工况,适用范围小。为此,本文提出了一种同时适用于平行泊车和垂直泊车工况的最优轨迹决策及控制算法。本文的主要研究内容如下。首先,本文采用基于十二个超声波雷达的车载感知系统用于车位及障碍物的检测。在传统的单探头车位检测算法基础上进行优化,提出了一种基于双探头数据融合的新颖车位检测算法。车辆同侧的两个超声波雷达同时对车位进行检测,通过传感器数据融合的方法来提高车位检测的精度和稳定性。车位检测实车试验表明了基于双探头数据融合车位检测算法的有效性。在检测到有效的车位后,本文从安全性、可行性、平顺性和工效性进行分析,提出了一种分段式最优轨迹决策算法。首先从安全性分析,对泊车场景进行数字化建模,得到车辆的可行驶状态区域。然后,建立与速度无关的车辆运动学模型,使得生成的轨迹满足车辆运动学约束,接着结合评价函数的最优化取值决策出最优的泊车参考轨迹。为了提高生成轨迹的工效性,模仿熟练驾驶员在平行泊车和垂直泊车过程中的泊车行为习惯来制定相应的规则,将泊车轨迹进行分段规划,最终得到同时满足安全性、可行性、平顺性和工效性的最优泊车参考轨迹。Matlab仿真试验的结果表明了最优轨迹决策算法的可行性,并且能同时适用于多种泊车工况。为了跟随生成的参考轨迹,本文搭建了自动泊车系统的运动控制策略。在路径跟随过程中采用基于EKF的航迹推算法来滤除传感器中的噪声信号,获取精确的车辆定位信息。根据车辆位姿与参考轨迹之间的偏差,最优循迹控制器通过消除当前的误差实现轨迹的跟随。循迹控制器中采用方向LQR控制器和速度模糊控制器,将泊车过程中的方向和速度分开控制,来提高控制器的适用性。。最后,在MATLAB/Simulink与CarSim上搭建了软件在环测试平台,通过联合仿真对泊车运动控制策略进行验证。并且完成了实车试验平台的搭建,采用快速控制原型dSPACE作为控制器将本文的算法集成于实车进行验证。仿真及实车平台的试验结果均表明了本文提出算法的有效性和可行性。

关键词：自动泊车系统传感器数据融合最优轨迹决策 LQR控制

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用于水体重金属检测的电化学传感器及仪器与分析方法研究

用于水体重金属检测的电化学传感器及仪器与分析方法研究

引用

作者：林温程浙江大学

学位级别：硕士

随着经济社会的快速发展,水体污染问题逐渐成为水资源开发利用中面临的难题。其中,水体中的重金属污染不容忽视,这是痛痛病、水俣病等多种公害病产生的重要原因。常规的重金属离子检测依赖于实验室环境,存在着相当的局限性;而电化学方... 详细信息

随着经济社会的快速发展,水体污染问题逐渐成为水资源开发利用中面临的难题。其中,水体中的重金属污染不容忽视,这是痛痛病、水俣病等多种公害病产生的重要原因。常规的重金属离子检测依赖于实验室环境,存在着相当的局限性;而电化学方法作为一种重要的痕量分析方法,易于操作且可以实现小型化,在快速检测重金属方面具有突出的优势。通过研究电化学传感器及仪器与分析方法,可以对水体中的重金属含量进行便捷、快速、准确的定量检测,这对人居环境、饮食安全以及工农业生产等都具有十分重要的意义。论文的主要内容和创新性工作如下:1.研制了一种新型的FeOOH修饰的丝网印刷电极传感器,实现了对铅和铜离子的高灵敏和特异性检测通过在丝网印刷金电极的表面修饰FeOOH,获得了海胆状刺球的微观结构,用于同时检测水中的Pb(II)和Cu(II)。为了实现对水中重金属离子的检测,采用电沉积的方法对丝网印刷金电极快速修饰。电极修饰完毕后,对检测的富集电压、富集时间、溶液p H等多种实验参数进行了优化。根据实验参数的优化,使用阳极方波溶出伏安法建立了Pb(II)和Cu(II)的标准曲线,检出限分别低至2.82μg/L和0.44μg/L,并对电极的重复性、一致性与抗干扰性进行了测试。为了进一步验证该传感器实际检测重金属离子的能力,进行了实际水样的检测,并与原子吸收光谱法进行了比对,获得了一致的结果。2.设计了电化学检测仪器,可用于便携检测水中多种重金属开发了便携式电化学检测仪器,能够执行多种电化学分析方法用于分析检测重金属。电化学检测仪器由电源模块、检测模块以及电化学传感器构成,并通过蓝牙与上位机软件连接。电化学检测仪器能够接收上位机的指令并执行循环伏安法、差分脉冲溶出伏安法等多种伏安过程,并返回电化学过程中的电流数据做进一步的处理。对仪器的硬件测试显示,该仪器的检测结果满足设计要求,可以用于重金属的伏安检测。3.开发了基于智能手机的移动端软件,实现了重金属的现场快速检测依托安卓平台,使用Java语言开发了基于智能手机的移动端软件,作为水体重金属的现场检测移动终端。移动端软件具有参数设置、命令控制、曲线绘制、数据管理等基础功能,并通过蓝牙的形式与电化学检测仪器实现通讯。软件能够对获得的数据作初步处理,实现了异常值剔除、去噪滤波等功能。通过与硬件电路的联调联试,验证了软件的整体功能,说明该移动端能够作为水体重金属的现场移动检测平台。4.建立了重金属浓度定量算法模型,探索了多传感器的数据融合方法针对地表水样检测中重金属离子相互干扰以及水体中存在有机物干扰等实际课题,提出了电化学和光学传感器等多类型的传感器联合进行检测的方法。根据浓度超立方体中实验点均匀分布的原则,设计了一系列重金属浓度组合的地表水模拟水样。利用多传感器的响应构建了一维卷积神经网络模型,与传统的线性拟合方法相比,预测的Cd(II)和Pb(II)浓度的平均绝对误差明显减小,分别为0.2176μg/L和0.6002μg/L,证明了该模型在多传感器数据融合方面具有一定的优势和应用潜力。

关键词：重金属检测传感器 FeOOH修饰传感器电化学检测仪器移动端软件传感器数据融合

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移动机器人控制和导引技术及其仿真平台的研究开发

移动机器人控制和导引技术及其仿真平台的研究开发

引用

作者：邵长钰西北工业大学

学位级别：硕士

论文主要成果有:1.建立车体数学模型,通过对小车运动性能指标要求,选择车体结构,设计车驱动伺服系统,并在该设计基础上建立车体数学模型;2.在综合分析目前AGV导引方式的基础上,详细研究了在上述车体数学模型基础上的基于编码器信息的... 详细信息

论文主要成果有:1.建立车体数学模型,通过对小车运动性能指标要求,选择车体结构,设计车驱动伺服系统,并在该设计基础上建立车体数学模型;2.在综合分析目前AGV导引方式的基础上,详细研究了在上述车体数学模型基础上的基于编码器信息的行驶路径轨迹推算导引法,并在该导引技术中引入惯性传感器,从而提出了以里程计为主、陀螺仪传感器为辅的AGV惯性导引技术;3.该文就陀螺和里程计的方位角度信息融合做了深入的研究;4. 利用基于ActiveX控件的软构件技术,提出了一种新的可视化建模仿真技术.同时利用外接程序(Add-IN)和Wizard技术进行仿真自动程序生成器开发,从而实现了AGV系统可视化建模仿真,以及程序自动生成技术,并验证了上述算法的有效性.

关键词：现代化物流系统自动导引车惯性导引技术传感器数据融合卡尔曼滤波可视化建模

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基于视觉-惯导组合的室内定位方法研究

基于视觉-惯导组合的室内定位方法研究

引用

作者：徐启伟西安电子科技大学

学位级别：硕士

人们对于室内定位的需求日益增长,这主要体现在人们希望可以长时间稳定地进行高精度定位,并且无需搭设基站且成本低廉。在众多室内定位技术中,基于视觉的定位方法凭借低成本摄像头提供丰富的视觉信息并且无需额外搭建辅助设备,正逐渐成... 详细信息

人们对于室内定位的需求日益增长,这主要体现在人们希望可以长时间稳定地进行高精度定位,并且无需搭设基站且成本低廉。在众多室内定位技术中,基于视觉的定位方法凭借低成本摄像头提供丰富的视觉信息并且无需额外搭建辅助设备,正逐渐成为主流的室内定位方案。但是,以视觉为主的定位方法因为旋转运动过快、障碍物遮挡和对环境光照敏感等问题而出现定位精度下降,严重影响了整个系统的定位精度和稳定性。而惯性测量单元能够以非常高的采样率实时测得载体的加速度及角速度,从而可以在短时间内准确地进行运动状态估计,与相机的低帧率形成很好的优势互补。目前,基于视觉与惯性导航数据融合的方法主要分为滤波法和图优化方法。通常在同等计算量的情况下,基于图优化的融合方法往往可以获得更好的精度和鲁棒性。所以,本文将使用图优化方法对视觉和惯性数据进行融合,并对其进行一定的改进。针对上述问题,本文对视觉与惯导组合定位系统进行深入研究。论文的主要内容包括以下几个部分:首先,对视觉与惯性导航信息融合的研究背景和国内外研究现状做了概述,并对视觉和惯性导航进行一定的介绍。视觉部分主要包括常用的相机模型、坐标系变换和姿态描述等知识,惯性导航部分主要包括惯性测量单元的预积分计算及其误差传播模型的推导。其次,针对相邻图像帧所造成的信息冗余,论文提出一种基于合作博弈理论的关键帧筛选策略来降低信息冗余度,同时该算法还兼顾了各关键帧之间的数据关联,减少了计算机资源损耗,确保系统的稳定运行,同时可以剔除一些低质量的关键帧从而提高定位精度。该算法在Eu Ro C数据集上的ATE的RMSE值达到0.051米。然后,为了使系统具有全局一致性的轨迹估计,研究了基于深度学习的回环检测算法,通过无监督学习与深度卷积神经网络特征向量的组合可有效提取对光度不敏感的抽象特征用以回环检测,使用了向量相似性搜索方法保证了回环检测的效率。最终在公开数据集上的性能与时间测试证明了该算法的有效性和鲁棒性。最后,论文还根据环境和运动状态的不同设计了三个实验。在实验室的室内环境下,绕桌子运行两圈的实验证明了系统的完整性;复杂运动的轨迹估计结果证明了系统的鲁棒性;在具有相似场景和稀疏特征点的长廊实验进一步证明了系统的鲁棒性。

关键词：传感器数据融合惯性测量单元视觉-惯导组合系统回环检测深度学习

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基于行走运动的穿戴式健康监测系统

基于行走运动的穿戴式健康监测系统

引用

作者：程万里大连理工大学

学位级别：硕士

近年来,人体健康监测系统(Health-monitoring Systems,简称HMS)引起了大量关注。人们可以通过医院的各种精密检测仪器进行定期体检以了解自身的健康状况,但日常生活中难以随时到达特定医疗环境和使用特殊医疗设备。穿戴式健康监测系统... 详细信息

近年来,人体健康监测系统(Health-monitoring Systems,简称HMS)引起了大量关注。人们可以通过医院的各种精密检测仪器进行定期体检以了解自身的健康状况,但日常生活中难以随时到达特定医疗环境和使用特殊医疗设备。穿戴式健康监测系统能在不依赖于固定医疗场所以及复杂仪器设备的条件下实现人体健康监测,有着重要的研究价值和应用价值。本文研究了基于行走运动的穿戴式健康监测系统,利用智能手机中内置的传感器进行基于行走运动的健康监测。主要研究内容有以下几个方面:(1)研究了行人步行过程中的下肢周期性变化特征,提取关键步态事件点进行步态周期分割,实现了基于大腿角度变化的行人跨步检测算法;提出了一种简化的步长模型,实现了行人跨步长计算。(2)研究了行人航迹推算算法,灵活融合了磁力计数据从而抑制了航向漂移,避免了由室内环境磁场干扰引起的滤波发散。结合基于气压计的行人活动楼层监测实现了室内三维行人活动轨迹追踪,并通过基于粒子滤波的地图匹配对行人轨迹穿墙现象进行了矫正,优化了行人轨迹。(3)研究了在不同年龄段间以及相同年龄段间行人步态参数之间的差异性,分析了行人的基本体格信息与步态参数的相关性。得出了跨步长、步速、步频、大腿摆角峰值等参数与人体下肢运动功能密切相关的结论,以此作为人体健康监测的指标。为验证行人室内活动轨迹追踪算法,沿着三种复杂程度不同的路径进行了步行实验,三条步行轨迹的相对返回误差分别为0.37%、0.38%和1.22%,说明本算法具有较高精度,能够实现行人活动轨迹的监测。在基于行走运动的健康监测实验中,对36名受试者进行测试,结果显示,不同年龄段中,受试者的步态参数有着显著差异;相同年龄段内,身体素质较差者的步态参数与其他人有着显著差异,说明了通过行走运动对行人进行健康监测的准确性和有效性。

关键词：健康监测步态分析轨迹追踪传感器数据融合

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水下探伤机器人监控系统设计及路径规划方法研究

水下探伤机器人监控系统设计及路径规划方法研究

引用

作者：钱金伟江苏科技大学

学位级别：硕士

目前,在海洋及湖泊河流等环境中服役的船舶及水下结构,因为结构应力及人为的因素,腐蚀状况严重,长期以往会造成诸多安全隐患,因此需要一种安全有效的水下检测方法能够完成检测任务。相比较其他水下检测方法,使用水下探伤机器人成本低、... 详细信息

目前,在海洋及湖泊河流等环境中服役的船舶及水下结构,因为结构应力及人为的因素,腐蚀状况严重,长期以往会造成诸多安全隐患,因此需要一种安全有效的水下检测方法能够完成检测任务。相比较其他水下检测方法,使用水下探伤机器人成本低、安全性高,有不可比拟的优势。本文结合江苏省高技术船舶协同创新中心2017年科研项目,参与研制一款探伤用水下ROV样机,同时开展水下机器人定位及路径规划方法研究。首先,根据目前国内外水下机器人研究现状及已有的中型与小型机器人设计经验,制定了探伤水下机器人的设计方案,确定了传感器模块选型,进行了水下机器人结构设计。在硬件方面,完成了水面控制箱信息采集板的设计及制作;在软件方面,完成了基于Java的水面监控系统软件,参与编写了基于STM32F4芯片的主控板程序及基于STM32F103RBT6芯片的从控板程序。其次,对水下机器人使用多传感器数据融合的水下定位方法进行了研究,建立水下机器人运动坐标系。针对单独使用惯导定位精度不准的问题,提出了使用融合超短基线定位数据及惯导定位数据的自适应无迹卡尔曼算法(AUKF),结合无迹卡尔曼滤波算法(UKF)与Sage-Husa自适应滤波算法,在已知系统噪声或观测噪声其中之一时,可动态更新另一噪声。通过对融合滤波算法与无迹卡尔曼滤波算法的对比仿真实验,证明AUKF具有更好的定位精度和稳定性。然后,对水下机器人遍历路径规划算法进行了研究。根据水下环境建立了标准水下栅格地图,针对传统生物激励神经网络遍历路径规划算法(BINN算法)重复覆盖率高和子区域间路径不是最优的问题,提出了基于内螺旋搜索的生物激励遍历路径规划方法,分割区域后使用内螺旋算法完成子区域遍历,子区域间通过A*算法实现最优路径规划。通过与原方法进行仿真实验对比,证明该方法生成的路径分别在重复覆盖率、运行时间、路径长度指标上有较大提升。最后,对研制的机器人进行陆上测试。主要对水面监控程序及相关传感器进行调试,包括与水下主控板的网络通信测试,与控制箱信息采集板的串口通信调试,机器人摄像头的视频连接测试,惯导数据的姿态图形化显示,实验表明可以达到预期目标。随后,进行了路径规划及水下定位方法的半实物仿真,机器人能较好地完成定位以及路径规划的任务。

关键词：水下机器人监控软件传感器数据融合遍历路径规划模块测试

来源：评论

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运动捕获单元的信息融合方法和评估

运动捕获单元的信息融合方法和评估

引用

作者：田凌桐中国科学院大学

学位级别：硕士

随着计算机技术、微电子技术等现代化技术的快速发展，人们对于运动捕获技术的需求日渐增长，运动捕获技术在医疗领域、工业领域、传媒领域、虚拟现实领域等各个领域的应用日益广泛。运动捕获单元的角度姿态估计方法作为人体运动捕获技... 详细信息

随着计算机技术、微电子技术等现代化技术的快速发展，人们对于运动捕获技术的需求日渐增长，运动捕获技术在医疗领域、工业领域、传媒领域、虚拟现实领域等各个领域的应用日益广泛。运动捕获单元的角度姿态估计方法作为人体运动捕获技术的基础，备受国内外学者和众多实际应用专家的高度关注。但是，运动加速度干扰的存在，导致角度估值不准确，成为姿态估计技术的重要瓶颈之一。\n 为了解决运动加速度干扰的问题，本文提出了一种自适应抗干扰的姿态估计算法。采用四元数表达微型传感器的角度姿态，将运动加速度干扰和角度姿态四元数一起作为动态系统的状态变量，基于运动加速度干扰与角速度的物理逻辑关系，根据不同时刻陀螺仪传感器的测量值自适应地改变运动加速度干扰的过程方程系数。本算法通过将运动加速度干扰作为状态变量之一估计出来，将运动加速度干扰与重力加速度分量剥离开，在任何时刻都可以得到纯净的重力加速度分量，从而达到消除运动加速度干扰的目的。\n 为了验证本文所提出的自适应抗干扰姿态估计算法的估计效果，本文设计了两个实验:计算机仿真实验和真实传感器抗干扰实验。在仿真实验里，本文使用计算机生成了三种传感器测量数据:纯净的测量数据、带有传感器偏置的测量数据和带有高斯白噪声的测量数据。在真实传感器抗干扰实验中，运动捕获单元采集传感器数据并将数据发送给计算机，同时使用摄像机记录摆动过程，并在计算机上对角度进行标定，作为旋转角度的真实值。使用本文所设计的Unscented卡尔曼滤波器对传感器数据进行分析，并将滤波器估计出的角度与真实值做对比。实验结果表明，本文所提出的自适应抗干扰姿态估计算法在计算机仿真实验和真实传感器抗干扰实验中，都取得了很好的表现。\n 本文所提出的运动捕获单元的信息融合方法已经通过了计算机仿真实验和真实传感器抗干扰实验的测试，能够有效的克服运动加速度干扰对角度姿态估计的影响，估计出的角度能够很准确的跟踪真实角度的变化。

关键词：运动捕获单元传感器数据融合姿态估计加速度干扰卡尔曼滤波器

来源：评论

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四足机器人环境感知与路径规划方法研究

四足机器人环境感知与路径规划方法研究

引用

作者：金磊南京理工大学

学位级别：硕士

随着人工智能的发展,自主移动机器人可以帮助人类完成多种复杂、高危的任务,而具有高环境适应性的四足机器人能应用于更广阔、更极端的场景。移动机器人的智能性主要体现在借助传感器感知自身位姿和周围环境的能力以及自主实现路径规划... 详细信息

随着人工智能的发展,自主移动机器人可以帮助人类完成多种复杂、高危的任务,而具有高环境适应性的四足机器人能应用于更广阔、更极端的场景。移动机器人的智能性主要体现在借助传感器感知自身位姿和周围环境的能力以及自主实现路径规划的能力。因此,本文以四足机器人为研究对象,着重研究其环境感知和路径规划方法。具体研究内容如下: (1)针对现有的激光里程计存在累计误差较大、精度较低的问题,在迭代扩展卡尔曼滤波器的基础上引入误差状态,将IMU数据与激光雷达数据紧耦合以提高机器人位姿估计的精度。仿真分析结果表明该方案能有效减小里程计误差。由于点云地图无法作为四足机器人的导航地图使用,采用八叉树数据结构将其转化为栅格地图以便路径规划实现。 (2)针对A*算法在规划时存在路径曲折和无效搜索的问题,将切线图法与A*算法相结合,并在复杂度不同的环境中仿真验证了该方法可以优化全局路径和提高算法运行效率。实际环境中可能存在未知障碍物,因此使用动态窗口法(DWA)进行局部路径规划。由于动态窗口法存在难以穿越密集障碍物区和容易陷入局部最优的问题,引入自适应障碍物距离系数和融合切线图A*算法的方法对动态窗口法进行改进。仿真结果显示,改进后的动态窗口法可以有效地穿越障碍物区且围绕全局最优路径进行规划。 (3)搭建了四足机器人实验平台,并在ROS中部署了激光惯性里程计和路径规划算法。实验结果表明,四足机器人使用基于迭代误差状态卡尔曼滤波器的激光惯性里程计可以有效地降低累计误差;改进的路径规划算法在实际场景中具有可行性。

关键词：四足机器人传感器数据融合位姿估计地图构建路径规划

来源：评论

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车辆防撞检测及数据融合方法研究

车辆防撞检测及数据融合方法研究

引用

作者：肖楠电子科技大学

学位级别：硕士

智能交通系统(ITS)作为城市交通控制和人车控制系统可以有效地提高城市交通效率，减少汽车数量高速增长所带来的诸多交通安全问题，目前虽然还没有完整的ITS体系，但其中的城市交通控制体系已得到广泛使用，并成为国民生活的一个重要部... 详细信息

智能交通系统(ITS)作为城市交通控制和人车控制系统可以有效地提高城市交通效率，减少汽车数量高速增长所带来的诸多交通安全问题，目前虽然还没有完整的ITS体系，但其中的城市交通控制体系已得到广泛使用，并成为国民生活的一个重要部分存在。ITS系统中的车辆防撞子系统有望在很大程度上减少交通事故所造成的损失，因而逐渐成为新的研究热点。车辆防撞系统中的首要环节就是利用传感器对前方车辆的运动状态进行探测以获得前方车辆的相关数据。现有的车辆防撞系统多使用单一种类的传感器来对目标进行探测，但是单一种类的传感器因为传感器本身的硬件限制而不能很准确且高效地探测目标。而多传感器数据融合可以综合多种传感器的优势来弥补各个传感器的不足或缺失，提高系统的准确性和可靠性，因而，近年来，多传感器数据融合技术越来越受到人们的关注。本文的主要内容正是将多传感器数据融合应用于汽车防撞检测，并研究如何将各个传感器所探测得到的数据有效且准确地融合起来供车辆防撞系统使用，主要工作如下：首先，多传感器数据融合的方法有很多，本文使用了最小二乘法和粒子滤波来对红外传感器和雷达所测得的数据进行融合处理和跟踪估计。首先对红外传感器和雷达所测得的数据进行预处理使之在时间上同步，然后使用最小二乘法和加权平均对两个传感器的数据进行融合处理，最后使用粒子滤波对其进行跟踪估计。文中对粒子滤波和卡尔曼滤波进行了仿真对比，仿真结果显示了在系统状态方程和观测方程都是非线性时粒子滤波的性能要优于扩展卡尔曼滤波。其次，由于各个汽车公司如何对驾驶员进行预警的方法均有不足之处，本文针对预警算法的设计这一车辆防撞系统中的另一个重要环节提出一种改进的算法，该算法可以使车辆对驾驶员的警告以一种持续的视觉反馈方式呈现，使驾驶员更直接地了解当前车辆和前方车辆的情况，并考虑到了在恶劣路面状况下如何使算法更有效地防止车辆的碰撞。

关键词：汽车防撞系统传感器数据融合状态估计粒子滤波

来源：评论

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基于多传感器融合的无人车防撞预警系统设计

基于多传感器融合的无人车防撞预警系统设计

引用

作者：冷智鑫吉林大学

学位级别：硕士

现如今,随着社会的跨越式发展,我国人民保有的汽车量在不断增长。无人驾驶技术蓬勃发展,许多驾驶辅助功能被研发用来减少因汽车问题引发的车祸及其他危险。在全球范围内,道路安全问题是许多学者研究的重点问题,尤其是车辆碰撞问题,需要... 详细信息

现如今,随着社会的跨越式发展,我国人民保有的汽车量在不断增长。无人驾驶技术蓬勃发展,许多驾驶辅助功能被研发用来减少因汽车问题引发的车祸及其他危险。在全球范围内,道路安全问题是许多学者研究的重点问题,尤其是车辆碰撞问题,需要一种高效的方法进行解决,在满足软件系统精度要求的前提基础上,不断提高控制系统的实时性,进而减少系统的响应时间,最终提高车辆的行驶安全性。目前基于图像的目标检测算法已经非常成熟,但基于传感器融合数据关联的检测算法还有待提高。本文将采用当下主流的基于图像的目标物类别检测算法,提出一种新型的激光点云地面点分离算法及后续改进的聚类算法并与传统方法进行比较,对算法性能进行了改进;结合摄像头数据与激光雷达数据对感知结果进行融合,进而对算法的高效性进行分析和验证;最后文本对无人车系统进行了设计,在所设计的无人车软硬件系统的基础上,对本文设计的融合算法与防撞预警子模块进行了仿真与实车验证。本文的主要内容如下:第一章介绍了面向多传感器融合的无人车防撞预警系统的研究意义与国内外研究现状,提出了本文涉及到的主要内容,并对本文中涉及的具体技术路线进行了简要的概述。第二章对基于图像的目标物类别感知系统与基于激光点云的目标物状态感知系统涉及的理论进行了论述,并结合核相关滤波算法与神经网络模型对推理速度进行了一定的提升;本文提出了一种基于垂直线的激光点云地面点分离算法,并与两种传统算法进行了对比分析,这两种方法分别是基于随机采样一致性的地面点分离算法和基于地平面拟合的地面点分离算法。通过对比验证了本文提出的算法的有效性与高效性;通过改进传统欧式聚类算法对非地面点进行聚类,进而对目标物中心点及其状态进行估计。第三章在第二章的基础上进行特征级数据融合,融合的对象是摄像头数据与激光雷达数据,分别对时间与空间进行对齐与同步;对传感器坐标系的内参及其刚体变换进行了推导,进而将点云、图像、整车坐标系进行了统一,进而对目标物进行了关联匹配;最后设计了基于碰撞时间的预警系统模型,目的是对上述的感知系统进行验证,并对整个系统进行了论述。第四章中,利用上述理论对无人车软硬件系统进行了详细的设计,搭建了实车系统。首先是对硬件平台及其配套设备进行了选取,并且对通信方式进行了相关的设计;其次基于机器人操作系统对整车软件架构进行了设计;最后将无人车系统分模块化进行设计,并分别对涉及的子系统传感模块、感知模块、决策模块进行了详细的论述,并给出了各模块的输入输出数据接口。第五章中,对第二章、第三章所述的内容并以第四章作为实验载体进行了仿真验证,基于c++编程并在Gazebo中对设计的感知系统进行了仿真验证,实验证明,计算时间从109ms下降至68ms,下降约41ms。最后基于实际的无人车采集到的数据对防撞预警子模块进行了实车验证,验证了本文设计的感知系统的正确性和有效性。第六章对上述全文进行了总结,并提出了本文的不足和改进方向。

关键词：激光点云传感器数据融合碰撞预警系统地面点分离无人车系统设计

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