李荣华
- 作品数：31 被引量：59H指数：5
- 供职机构：大连交通大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：辽宁省自然科学基金国家自然科学基金辽宁省教育厅高等学校科学研究项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术航空宇航科学技术电子电信机械工程更多>>
- 面向未知环境的紧耦合激光SLAM方法
- 2023年
- 针对传统激光SLAM在长走廊、隧道等退化环境下系统精度低或算法失效,且存在常规环境下回环检测稳健性差等问题,提出一种面向未知环境的紧耦合激光SLAM方法。首先,采用紧耦合框架,融合LiDAR与IMU信息,修正IMU零偏,为LiDAR里程计提供高精度先验信息;其次,计算LiDAR里程计雅克比矩阵,实时检测环境几何信息维度,融合轮式里程计与IMU数据,补偿LiDAR里程计自由度;最后,构建变阈值回环搜索模型,采用不同配准方法分析对应阈值的关键帧信息,提高回环检测召回率。长走廊环境中,所提方法定位误差较A-LOAM、LIO-SAM分别降低了91.04%和97.37%;常规环境中,在满足回环检测准确率为100%的条件下,所提方法召回率较LIOSAM提高了35%。实验结果表明,所提方法具有较高的鲁棒性与定位精度。
- 李荣华祁宇峰谢辉韩兴元
- 关键词：未知环境紧耦合
- 双目视觉辅助植牙的位姿测量引导系统被引量：2
- 2019年
- 影响植牙手术效果的关键因素是牙医运用牙科手机的临床经验,亟需一种辅助医生精准植牙的引导系统.系统首先预设牙科手机合作靶标,运用双目视觉采集合作靶标信息,提取靶标边缘特征,进行特征点三维重建;然后采用基于几何约束法的方法进行特征点匹配,得到各特征点坐标,据此建立牙科手机坐标系,进而求出牙科手机相对于摄像机坐标系的旋转平移矩阵;最后通过系统坐标系间转换,将牙科手机末端执行部位位姿与牙齿实际病患位置进行实时比对,根据偏移量做出辅助引导.实验结果表明,系统采用的牙科手机相对位姿测量方法相对位置误差为-0.3~0.5mm,相对姿态误差为0.5°以内,验证了系统具有较高的精度与实时性,能够对植牙过程起到较好的辅助引导作用.
- 王振宇李荣华薛豪鹏孙强
- 关键词：双目视觉位姿测量
- 空间失稳目标线阵成像畸变校正方法被引量：6
- 2019年
- 空间失稳目标的非合作性和运动状态不确定性使得线阵式测量无法直接获取其真实三维形貌。通过连续多帧线阵图像同一角点的时空位置关系,提出了一种特征驱动的空间失稳目标线阵成像畸变矫正方法。该方法根据线阵激光雷达的成像机理及空间失稳目标的运动规律建立了基于运动参数的线阵成像畸变数学模型,然后依据运动具有局部一致性和全局连续性分层次对空间失稳目标的局部自旋和全局章动进行运动估计,最后利用估算出的运动参数对采集的线阵图像逐列进行畸变矫正,从而获得了测量目标的真实三维形貌。实验结果展示了该方法在非合作单载荷下对不同运动状态空间目标线阵成像畸变矫正的有效性,并数值论证了帧数选取以自旋轴绕章动轴旋转一周为宜的条件稳定性,为该方法在其他运动目标线阵式测量的应用提供指导和参考。
- 孙日明李江道林婷婷李荣华季霖
- 关键词：畸变矫正
- 水下降质图像的偏振参数分区优化复原
- 2023年
- 水下环境获取图像存在对比度下降、清晰度降低、信息衰减等问题。传统方法是对整幅图像的偏振信息进行估计处理,水下图像中目标具有复杂的偏振特性,导致某些目标区域的复原效果欠佳,发生退化。本文提出了一种水下降质图像偏振参数分区优化复原方法。首先经分块对比度加强和引导滤波对两幅偏振正交图像处理后提取高低偏物体的连通域,根据偏振度图像各像素点的值进行分区,优化了对低、高偏振度目标物区域的提取过程;其次分别估计各目标物的目标光偏振度,解决了传统方法中全局估计中复杂目标的错误估计问题;最后对后向散射光偏振度图像进行迭代优化,得到最优选区。实验表明:本文实验结果的主观视觉质量提升显著,前两组实验在低浑浊度下对比原始光强图,客观评价指标EME值提升平均达554%,对比度则平均提升528%,第三组实验在低照度高浑浊度环境下对比原始光强图,EME值提升达379%,对比度则提升956%。三组实验自然图像质量评价指标NIQE值表现良好,图像更加自然。本文的方法较传统方法能有效地复原水下浑浊图像,增加图像对比度,削弱信息衰减,实现更好的图像清晰化效果。
- 李荣华蔡昌烨张圣辉徐云鹤曹昊天
- 关键词：迭代优化
- 空间非合作目标未知构型重建质量评估方法被引量：2
- 2021年
- 针对基于线阵激光雷达扫描重建获得的三维模型,因其构型未知,无法通过模型对比进行质量评估,本文着重研究未知构型的质量评估方法。首先,采用3σ优化的最小二乘法对空间非合作目标点云平面与直线进行拟合;其次,从点云密度、重建几何性质、表面完整度进行重建质量评估,再基于上述三种评估方法建立多因素综合评估数学模型,对三维重建结果进行满意度质量评估;最后通过仿真实验验证评估方法,获得多因素综合评估满意度为95.5889%,实验结果表明该评估方法合理且具有参考价值。该研究不仅能验证基于线阵激光雷达三维重建结果的精度,还为空间非合作目标未知构型质量评估提供一种新的研究思路。
- 李荣华李恒林婷婷王蒙
- 关键词：航天器空间非合作目标三维重建在轨服务
- 外骨骼助行机器人变刚度驱动的研究进展被引量：1
- 2018年
- 外骨骼助行机器人属于科技前沿的热点,具有巨大的应用前景。对外骨骼助行机器人变刚度驱动的国内外研究进展进行了综述,主要介绍了弹性元件的变刚度驱动、杠杆结构的变刚度驱动以及挠性的变刚度驱动,阐明了目前外骨骼助行机器人变刚度驱动的发展瓶颈,展望了外骨骼助行机器人变刚度驱动的未来发展方向。
- 陈勇吴维朱希伟康乾李荣华张连东
- 关键词：外骨骼机器人变刚度
- 退化环境中全向移动机器人位姿鲁棒修正算法
- 2023年
- 全向移动机器人定位算法在退化环境中通常会产生较大的定位漂移或失效,为此提出一种鲁棒的全向移动机器人在退化环境中的位姿修正算法。首先,通过全向移动机器人的结构、动力学分析确定定位误差产生来源;其次,对机器人的各运动状态进行受力分析,结合机器人的运动环境和机器人的运动状态建立打滑误差模型;再次,通过预试验得到的位移与定位误差,运用非线性加权拟合方法计算得出加工装配误差模型;最后,在轮式里程计中插入误差补偿模块,提高机器人定位精度。试验表明:算法位置平均误差为1.36%,姿态平均误差为0.75%,较传统算法分别提高了3.14倍和5.15倍。算法在保证定位精度的前提下具有很强的鲁棒性。
- 李荣华祁宇峰郑宇锋杨景山李宝良
- 关键词：移动机器人
- M8激光雷达回波的非接触式发射率三维分布测量方法
- 2024年
- 针对目前发射率测量方法只是对某一单一物质进行接触式测量,难以获得复杂目标的发射率三维分布问题,提出一种基于M8激光雷达回波的非接触式发射率三维分布测量方法。首先基于激光雷达传输距离方程分析回波强度特性,通过M8激光雷达对95%标准漫反射板进行扫描,叠加多帧单线点云,得到具有反射光谱特性的雷达强度三维点云像;运用分段多项式模型拟合距离-强度及入射角-强度之间的关系,基于得到的分段多项式模型校正距离和入射角度影响下的回波强度,使不同距离与入射角情况下所测回波强度能够真实地反映目标的反射光谱特性,校正结果显示,标准漫反射板回波强度变异系数分别从0.2676和0.3438降低到了0.0420和0.0412,回波强度一致性分别提高了84.31%和88.02%,使雷达所测得强度值能直接反映目标材料的反射光谱特性,验证了强度校正模型的有效性;最后基于得到的分段多项式校正模型对带有反射率真值贴片的缩比卫星模型雷达强度三维点云像进行强度校正,利用校正后的回波强度的反射光谱特性,计算出目标表面的反射率,运用反射法进一步推导其发射率,得到缩比卫星模型发射率的三维分布,三组卫星模型表面贴片的发射率平均偏差均分别能控制在3.33%、4.84%和4.44%。为目标识别、低空可探测技术等提供技术支持。
- 李荣华邓源薛豪鹏周心晨赵明硕
- 关键词：发射率反射率回波强度
- 空间非合作目标半物理仿真地面验证系统
- 2022年
- 针对非合作目标线阵雷达成像点云数据获取过程中在轨验证试验成本高、空间环境复杂和控制难等问题,以非合作目标三维重建数值模拟为基础,研制模拟空间服务航天器绕飞采集过程半物理仿真地面验证系统。采用KUKA六轴机械臂搭载缩比卫星模型,还原非合作目标的运动状态,并利用三轴精密转台搭载线阵扫描雷达实现非合作目标可测部位数据采集,通过综合控制系统完成目标扫描及数据处理。利用该半物理地面验证系统,开展缩比比例为1∶10的非合作目标多视角数据采集试验;通过建立分辨率精度评估、吻合度评估和实际运动与控制运动的误差分析准则,进行评估试验。试验结果表明:该系统可以有效获取多视角状态下非合作目标的点云数据,根据点云数据测量计算的目标章动运动角度与目标真实运动角度误差在4%以内,可为未来空间在轨操控与三维重建技术提供真实的技术数据参考。
- 李荣华张建禹郑宇锋邓源
- 关键词：非合作目标半物理仿真
- 基于元结构的数控立式车床床身静动态特性分析与优化被引量：1
- 2017年
- 根据床身内部两种元结构的尺寸特点,采用参数化优化设计方法找出其最优结构参数.以提高床身低阶模态固有频率和轻量化为目标,对床身内部筋板参数进行优化,并提出了床身的两种优化设计方案.通过将这两种方案进行综合,得到最终的床身结构优化设计方案.最终床身一阶固有频率提高了14.91 Hz,质量下降了480 kg,并且其静刚度也得到了提升.
- 王晓煜张洋李荣华周颖
- 关键词：元结构静动态特性有限元分析
