基于三維點(diǎn)云的剛性形變目標(biāo)識(shí)別方法研究.pdf

1、三維信息是目標(biāo)的本質(zhì)屬性，具有穩(wěn)定、抗干擾的特點(diǎn)，基于三維信息的目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別在軍事、工業(yè)、民用等各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛地應(yīng)用。相對(duì)于基于圖像的二維目標(biāo)識(shí)別技術(shù)而言，三維目標(biāo)識(shí)別技術(shù)仍然大多停留在理論研究和方法驗(yàn)證階段，尚沒(méi)有得到大規(guī)模的應(yīng)用，因此在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)遇到很多困難和問(wèn)題，特別是對(duì)可發(fā)生剛性形變的三維目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別，尚無(wú)實(shí)用的解決辦法。坦克是典型的戰(zhàn)場(chǎng)高價(jià)值目標(biāo)，對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)與識(shí)別具有重要的軍事價(jià)值，但是坦克炮塔會(huì)360度旋轉(zhuǎn)，屬

2、于典型的剛性變形目標(biāo)，目前國(guó)內(nèi)外都沒(méi)有能夠正確識(shí)別炮塔任意角度旋轉(zhuǎn)后的坦克目標(biāo)的方法。本文為了解決該問(wèn)題，提出并實(shí)現(xiàn)了一種基于分割的三維形變目標(biāo)識(shí)別方法，該方法先將坦克目標(biāo)分割成車體和炮塔兩個(gè)活動(dòng)部件，然后應(yīng)用基于三維特征的識(shí)別方法分別識(shí)別部件，最后融合部件的識(shí)別結(jié)果，最終準(zhǔn)確識(shí)別坦克。以下是本文的研究?jī)?nèi)容：
　　(1)在獲取目標(biāo)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和處理方面，基于激光雷達(dá)( LiDAR)測(cè)量模型，進(jìn)行了目標(biāo)三維成像仿真，可以獲取坦克在不同

3、旋轉(zhuǎn)角度、不同位置的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，研究并實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)云濾波，地面點(diǎn)去除，目標(biāo)分割等點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理的方法。
　　(2)在三維目標(biāo)的分割方面，實(shí)現(xiàn)并改進(jìn)了傳統(tǒng)的基于區(qū)域生長(zhǎng)和基于最小生成樹(shù)的三維目標(biāo)分割算法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這些方法會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤分割坦克的情況。根據(jù)坦克的幾何特性，本文提出了基于霍夫( Hough)變換的分割方法，能夠較好地分割炮塔旋轉(zhuǎn)不同角度的坦克。
　　(3)在三維目標(biāo)的識(shí)別方面，采用基于三維特征的識(shí)別方法，分別識(shí)別炮塔和