利用三维点云的圆锥状弹头目标参数估计

陈骁; 石志广; 杨卫平; 凌建国

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利用三维点云的圆锥状弹头目标参数估计

陈骁, 石志广, 杨卫平, 凌建国

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陈骁, 石志广, 杨卫平, 凌建国. 利用三维点云的圆锥状弹头目标参数估计[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3480-3485.

引用本文:

陈骁, 石志广, 杨卫平, 凌建国. 利用三维点云的圆锥状弹头目标参数估计[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3480-3485.

Chen Xiao, Shi Zhiguang, Yang Weiping, Ling Jianguo. Parameter estimation of conical warhead target based on 3D point cloud[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(10): 3480-3485.

Citation:

Chen Xiao, Shi Zhiguang, Yang Weiping, Ling Jianguo. Parameter estimation of conical warhead target based on 3D point cloud[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(10): 3480-3485.

利用三维点云的圆锥状弹头目标参数估计

1.
国防科学技术大学自动目标识别实验室,湖南长沙 410073

基金项目:

国家自然科学基金

详细信息

作者简介:
陈骁(1990-),男,硕士生,主要从事激光雷达目标识别方面的研究。Email:chenxiao86@163.com

中图分类号: TN958.98

Parameter estimation of conical warhead target based on 3D point cloud

1.
Automatic Target Recognition Laboratory,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China

摘要: 以激光雷达三维点云对弹头目标形状、姿态、位置估计与目标识别为应用背景。针对导弹弹头的形状特点,将其近似建模为一个圆锥,并可通过6个参数来表征。提出了基于激光成像雷达得到的三维点云与Levenberg-Marquardt(L-M)算法的圆锥状目标参数估计方法,并指出这种方法也可用于对圆锥状目标的识别。通过仿真实验,给出了弹头参数估计误差与三维点云的距离分辨率、点云规模的关系。仿真和实测数据的实验结果表明:该方法在一定的观测距离分辨率下可以较精确地估计出圆锥状弹头目标的参数,并可以根据得到的参数以及对目标函数的优化结果,对目标进行识别。
- 参数估计 /
- 三维点云 /
- 激光雷达 /
- 圆锥状弹头 /
- 目标识别
Abstract: Take the shape, orientation, location estimation and recognition of the target object, which is based on the laser imaging radar 3D point cloud, as the application background. According to the characteristics of the warhead shape, model it as a cone approximately, and characterize it by 6 parameters. The estimation method of conical target parameters by the L-M (Levenberg- Marquardt) algorithm was put forward, which were based on LADAR 3D point clouds, and pointed out that this method could also be used for the recognition of conical target. The result of the simulation experiment shows the relationship between the estimation errors of parameters with the distance resolution and point cloud scale of the laser radar separately. The simulation and experimental results show that, this method could accurately estimate the parameters of conical warhead target in a certain observation distance resolution, and according to the optimization results of objective function and the obtained parameters the target could be identified.
- parameter estimation /
- 3D point cloud /
- LADAR /
- trochiformis warhead /
- target recognition

[1]	Guo Yulan, Wan Jianwei, Lu Min, et al. Three dimensional orientation estimation for ladar target[J]. Optics and Precision Engineering, 2012, 20(4): 843-850. (in Chinese)
[2]
[3]	Yang Y, Lin H, Zhang Y. Content-based 3-D model retrieval: a survey[J]. IEEE Transaction on Systems, Man and Cybernetics-Part C: Applications and Reviews, 2007, 37(6): 1081-1099.
[4]
[5]
[6]	Zhu D Q, Chu C C. Characterization of irregularly shaped bodies[C]//SPIE, 1995, 2466: 17-22.
[7]	Gronwall C, Gustafsson F, Millnert M, et al. Ground target recognition using rectangle estimation[J]. IEEE Transaction on Image Processing, 2006, 15(11): 3401-3409.
[8]
[9]	Felip R L, Ferradans S, Diaz-Caro J, et al. Target detection in LADAR data using robust statistics[C]//SPIE on Electro-Optical Remote Sensing, 2005, 5988: 1-11.
[10]
[11]	Yuan Yaxiang, Sun Wenyu. Optimization Theory and Methods[M]. Beijing: Science Press, 1997. (in Chinese)
[12]
[13]	Zhang Di. Discussion of the kinect applications[J]. Logistics Engineering and Managemen, 2012, 32(6): 39-41. (in Chinese)

[1]	周志洪, 陈秀真, 马进, 夏正敏. 烟花算法在SAR图像属性散射中心参数估计中的应用 . 红外与激光工程, 2022, 51(8): 20210581-1-20210581-7. doi: 10.3788/IRLA20210581
[2]	王晓艳, 徐高魁. 基于立体视觉与特征匹配的点云目标识别算法 . 红外与激光工程, 2022, 51(9): 20210596-1-20210596-7. doi: 10.3788/IRLA20210596
[3]	赵毅强, 艾西丁·艾克白尔, 陈瑞, 周意遥, 张琦. 基于体素化图卷积网络的三维点云目标检测方法 . 红外与激光工程, 2021, 50(10): 20200500-1-20200500-9. doi: 10.3788/IRLA20200500
[4]	陈丛. 基于狼群算法的SAR图像属性散射中心参数估计 . 红外与激光工程, 2021, 50(4): 20200409-1-20200409-7. doi: 10.3788/IRLA20200409
[5]	吴剑波, 陆正武, 关玉蓉, 王庆东, 姜国松. 二维压缩感知多投影矩阵特征融合的SAR目标识别方法 . 红外与激光工程, 2021, 50(6): 20200531-1-20200531-7. doi: 10.3788/IRLA20200531
[6]	刘志超, 屈百达. 复数二维经验模态分解在SAR目标识别中的应用 . 红外与激光工程, 2021, 50(5): 20200309-1-20200309-8. doi: 10.3788/IRLA20200309
[7]	苏云征, 郝群, 曹杰, 闫雷, 武帅. 合并分割块的点云语义分割方法 . 红外与激光工程, 2021, 50(10): 20200482-1-20200482-10. doi: 10.3788/IRLA20200482
[8]	张欣, 李思宁, 孙剑峰, 姜鹏, 刘迪, 王鹏辉. 基于Mean Shift点法向量分类的目标三维姿态估计 . 红外与激光工程, 2020, 49(S2): 20200109-20200109. doi: 10.3788/IRLA20200109
[9]	张楠, 孙剑峰, 姜鹏, 刘迪, 王鹏辉. 激光雷达场景三维姿态点法向量估计方法 . 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0105004-0105004(8). doi: 10.3788/IRLA202049.0105004
[10]	武军安, 郭锐, 刘荣忠, 刘磊, 柯尊贵. 末敏弹线阵激光雷达对地面装甲目标的提取方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(3): 330002-0330002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0330002
[11]	王保平, 马健钧, 张研, 方阳. 基于最小能量准则的参数估计圆周SAR三维成像方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(7): 726001-0726001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0726001
[12]	郭力仁, 胡以华, 王云鹏. 相干激光探测中微动参数估计的克拉美-罗界 . 红外与激光工程, 2017, 46(7): 706002-0706002(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0706002
[13]	夏文泽, 韩绍坤, 曹京亚, 王亮, 翟倩. 激光雷达距离估计技术 . 红外与激光工程, 2016, 45(9): 906005-0906005(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0906005
[14]	蒋立辉, 章典, 陈星, 熊兴隆. 基于谱估计的Fabry-Perot标准具透过率曲线参数估计方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(9): 906006-0906006(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0906006
[15]	吕丹, 孙剑峰, 李琦, 王骐. 基于激光雷达距离像的目标3D姿态估计 . 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1115-1120.
[16]	李小珍, 吴玉峰, 郭亮, 曾晓东. 合成孔径激光雷达下视三维成像构型及算法 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3276-3281.
[17]	胡晓彤, 王建东. 基于子空间特征向量的三维点云相似性分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1316-1321.
[18]	杨文秀, 付文兴, 周志伟, 余巍, 马杰. 基于投影降维的激光雷达快速目标识别 . 红外与激光工程, 2014, 43(S1): 1-7.
[19]	邹盼, 刘晖, 张闻文, 陈钱, 顾国华, 张连东. 利用期望最大化算法的EMCCD噪声分布模型的参数估计 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 268-272.
[20]	何莲, 蔡敬菊, 张启衡. 改进的基于弦切变换的目标检测方法 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 239-247.

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利用三维点云的圆锥状弹头目标参数估计

1. 国防科学技术大学自动目标识别实验室,湖南长沙 410073

作者简介:
陈骁(1990-),男,硕士生,主要从事激光雷达目标识别方面的研究。Email:chenxiao86@163.com

收稿日期: 2014-02-12
修回日期: 2014-03-08
刊出日期: 2014-10-25

基金项目:

国家自然科学基金

中图分类号: TN958.98

关键词:

摘要: 以激光雷达三维点云对弹头目标形状、姿态、位置估计与目标识别为应用背景。针对导弹弹头的形状特点,将其近似建模为一个圆锥,并可通过6个参数来表征。提出了基于激光成像雷达得到的三维点云与Levenberg-Marquardt(L-M)算法的圆锥状目标参数估计方法,并指出这种方法也可用于对圆锥状目标的识别。通过仿真实验,给出了弹头参数估计误差与三维点云的距离分辨率、点云规模的关系。仿真和实测数据的实验结果表明:该方法在一定的观测距离分辨率下可以较精确地估计出圆锥状弹头目标的参数,并可以根据得到的参数以及对目标函数的优化结果,对目标进行识别。