基于激光雷達的農(nóng)田環(huán)境點云采集系統(tǒng)設計
關鍵詞：點云采集系統(tǒng) 障礙物檢測 激光雷達
摘要：設計了基于激光雷達的農(nóng)田環(huán)境點云采集系統(tǒng),可實現(xiàn)農(nóng)田環(huán)境點云與農(nóng)機位置姿態(tài)的穩(wěn)定、可靠采集;設計了多傳感器數(shù)據(jù)的采集軟件,可實現(xiàn)準確、一致的全局點云數(shù)據(jù)獲取。系統(tǒng)以拖拉機為移動載體,由點云數(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,點云數(shù)據(jù)采集模塊可獲取周邊環(huán)境點云數(shù)據(jù),并解決近距離盲區(qū)問題;車體位姿采集模塊可實時獲取農(nóng)機位置和姿態(tài)信息;數(shù)據(jù)融合模塊可接收并融合環(huán)境點云數(shù)據(jù)與車體位姿數(shù)據(jù),進而獲取位姿補償后的點云數(shù)據(jù)。系統(tǒng)實現(xiàn)了各傳感器數(shù)據(jù)的在線采集、時間同步與空間配準,以及數(shù)據(jù)的實時顯示與存儲。在農(nóng)田環(huán)境下進行點云采集試驗,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)田點云數(shù)據(jù)采集的要求。為分析系統(tǒng)采集點云數(shù)據(jù)質(zhì)量,將經(jīng)過位姿補償?shù)狞c云與原始點云分別進行直通濾波地面點濾除,結(jié)果表明,位姿補償后的點云經(jīng)濾波后僅包含少量地面點云,可作為農(nóng)機自主導航避障的可靠數(shù)據(jù)。
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