面向無人車遙控的三維地形遙顯技術.pdf

1、遙顯技術是無人車導航與控制的一項關鍵技術。遙顯技術的核心是為操作者提供實時、豐富的遠端場景信息以保證遙控操作的質量。傳統(tǒng)基于圖像視覺反饋的遙操作存在攝像機視野有限以及無法獲得場景三維環(huán)境信息的問題。隨著雷達數據精度和計算機計算速率的提高以及視頻壓縮技術的發(fā)展，利用虛擬現實技術解決這一問題成為提高無人車的遙控性能的有效途徑。為此，本文提出了一種面向越野環(huán)境下無人車遙控應用的三維場景遙顯方法，并在此基礎上構建了三維地形遙顯系統(tǒng)。
　　

2、本研究主要內容包括：⑴提出了一種面向無人車遙控的三維場景遙顯方法。首先，為滿足地形建模的實時性需求，給出了一種快速地形幾何建模方案；其次，在獲得地形幾何模型基礎上，利用配準的圖像和雷達數據，通過兩種途徑實現三維地形渲染：從逼真感可視化的需求出發(fā)，給出了一種基于投影紋理映射和billboa rd技術結合的逼真感地形渲染方法；從實時動態(tài)更新的需求出發(fā)，給出了一種分辨率可調的點著色地形渲染方法，該方法避免了紋理映射的插值過程，提高了模型的渲染

3、效率，同時通過調整頂點大小使插值時間消耗和建模效果達到良好折中。無人車典型野外試驗環(huán)境的實驗結果表明，上述方法在能保證動態(tài)更新頻率要求的前提下，實現逼真感的遙顯效果。⑵設計并實現了一個越野環(huán)境下面向無人車遙控的三維地形遙顯系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，根據不同需要和環(huán)境條件，實現了真實感地形繪制模塊、點著色地形繪制模塊和夜視模塊。該系統(tǒng)可支持視點變換，克服了傳統(tǒng)車輛遙控方式下觀察視野受限的約束。通過典型的車載傳感器實測數據實驗，驗證了該系統(tǒng)的有效性