基于Point Cloud Library的点云处理分析平台研究开题报告

 2021-08-08 22:27:55

1. 研究目的与意义

PCL起初是ROS(RobotOperatingSystem)下由来自于慕尼黑大学(TUM-TechnischeUniversittMnchen)和斯坦福大学(StanfordUniversity)Radu博士等人维护和开发的开源项目,主要应用于机器人研究应用领域,随着各个算法模块的积累,于2011年独立出来,正式与全球3D信息获取、处理的同行一起,组建了强大的开发维护团队,以多所知名大学、研究所和相关硬件、软件公司为主,可参考图1。截止目前,发展非常迅速,不断有新的研究机构等加入,在WillowGarage,NVidia,Google(GSOC2011),Toyota,Trimble,UrbanRobotics,HondaResearchInstitute等多个全球知名公司的资金支持下,可参考图1,不断提出新的开发计划,代码更新非常活跃,至今在不到一年的时间内从1.0版本已经发布到1.7.0版本。PCL是集体智慧的结晶,是大家共同努力的结果。如果没有这些人的贡献,也就不可能有PCL的出现,笔者在此表示无比敬仰。

本研究的主要目的就是在国外成功应用研究方法的基础上,进行PointCloudLibrary的点云处理分析平台研究,用vmatlab并根据给出的数据画一颗虚拟的树。

2. 国内外研究现状分析

随着加入组织的增多,pcl官方目前的计划是继续加入很多新的功能模块和算法的实现,包括当前最新的3d相关的处理算法,如基于primesensor3d设备,微软kinect或者华硕的xtionpro智能交互应用等,详细读者可以参考官方网站每期的新闻,而且也计划进一步支持使用cuda和opencl等基于gpu的高性能计算的技术。笔者相信在近几年内会有更多的人和组织加入到这个项目中来,共享开源pcl带来的各自领域的成果。

目前国内云计算发展状况如何?对于现在国内云计算的热度,我想用多热烈的词来形容都不为过。各级政府、各个企业甚至是个人几乎都无云不谈、无云不会。中央政府已经把云计算列为战略新兴产业,并写入了十二五规划,希望打造云计算产业链实现中国产业结构的升级,实现gdp增长的转型。各级地方政府在试点、探讨各种政务云、医疗云、智慧城市,以提高服务能力、服务效率、吸引人才和投资;ict软件、硬件和服务提供商都 在推广自己的云产品和云服务,主要互联网公司纷纷通过开放平台对外提供云计算服务,构建生态链,形成新的竞争焦点;各个行业也意识到云计算的优势和价值,在通过云计算技术大大改进了自身it基础设施的同时,也纷纷推出各种云计算相关应用,提升了用户体验。个人用户在茶余饭后关注云能如何改变自己的工作、学习和生活的方式。

国外pcl已经开始运用在个人设备及游戏设备上,一些虚拟的设备使人能通过一些特殊器材看到仿真的虚拟物品,并通过手势的操控来控制电脑执行命令或者让机器手按照指令执行操控,国内的一些领域也开始尝试类似的技术,当今世界最为热门的应该属微软的hololens虚拟眼镜,他不但运用的全息技术而且还运用了手势来控制设备包括全息画面中呈现出来的各种物品和游戏设备等,这是科技特别是硬件史上的一个划时代的突破,这意味着pcl运用在hololens眼镜上彻底的改变了传统电脑的形态和人们的对未来的改变,这将是人类的有一次跨越。

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3. 研究的基本内容与计划

本研究内容主要是pointcloudlibrary的点云处理分析平台研究,在matlab平台上进行分析处理,以获取林分中较精确的树木量数据。

具体计划:

2015年2月1日到2月底借助书籍等工具,学习matlab的相关知识,扎实这方面的编程功底;了解国内外的相关技术及其研究报告,总结相关内容,做好前期的准备工作。

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4. 研究创新点

关于创新本人认为PCL将会有更大的前景,今后PCL将一统硬件软件将汽车,机器人,全息眼镜等全部整合在一起,人们通过全息眼镜让机器人驾驶汽车,或者可以通过远程控制汽车去任何地方接送人和物,而我们却只要做在家通过全息眼镜来观察汽车或者机器人所看到的一切,如果再引申到不远的未来,那么这个技术将在各种领域体现他的优势,包括未知地域的探索,并直接绘画说3D的图形,比如一个大的溶洞,人类只要控制一个小型机器人进入,就可以绘出整个山洞的三维图形,并通过全息图像呈现在我们的眼前,不但保证人的安全,也降低了成本,人们可以不用进入洞穴中就能将内部结构了解的一清二楚并制定探索计划,完全可以让手工测绘消失。

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