基于三維點云的剛性形變目標識別方法研究.pdf

1、三維信息是目標的本質屬性，具有穩(wěn)定、抗干擾的特點，基于三維信息的目標檢測與識別在軍事、工業(yè)、民用等各個領域都得到了廣泛地應用。相對于基于圖像的二維目標識別技術而言，三維目標識別技術仍然大多停留在理論研究和方法驗證階段，尚沒有得到大規(guī)模的應用，因此在實際應用中會遇到很多困難和問題，特別是對可發(fā)生剛性形變的三維目標檢測與識別，尚無實用的解決辦法。坦克是典型的戰(zhàn)場高價值目標，對其進行檢測與識別具有重要的軍事價值，但是坦克炮塔會360度旋轉，屬

2、于典型的剛性變形目標，目前國內(nèi)外都沒有能夠正確識別炮塔任意角度旋轉后的坦克目標的方法。本文為了解決該問題，提出并實現(xiàn)了一種基于分割的三維形變目標識別方法，該方法先將坦克目標分割成車體和炮塔兩個活動部件，然后應用基于三維特征的識別方法分別識別部件，最后融合部件的識別結果，最終準確識別坦克。以下是本文的研究內(nèi)容：
　　(1)在獲取目標的點云數(shù)據(jù)和處理方面，基于激光雷達( LiDAR)測量模型，進行了目標三維成像仿真，可以獲取坦克在不同

3、旋轉角度、不同位置的三維點云數(shù)據(jù)，研究并實現(xiàn)了點云濾波，地面點去除，目標分割等點云數(shù)據(jù)處理的方法。
　　(2)在三維目標的分割方面，實現(xiàn)并改進了傳統(tǒng)的基于區(qū)域生長和基于最小生成樹的三維目標分割算法，實驗結果表明這些方法會出現(xiàn)錯誤分割坦克的情況。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不同角度的坦克。
　　(3)在三維目標的識別方面，采用基于三維特征的識別方法，分別識別炮塔和