仪器仪表学报

作者：何赟泽，郭猜，郭隆强，邓堡元，王耀南

单位：何赟泽,1.湖南大学电气与信息工程学院长沙410082； 2.湖南大学深圳研究院深圳518000,yhe@vip.163.com,郭猜,湖南大学电气与信息工程学院长沙410082,,郭隆强,湖南大学电气与信息工程学院长沙410082,,邓堡元,湖南大学电气与信息工程学院长沙410082,dengbaoyuan@hnu.edu.com,王耀南,湖南大学电气与信息工程学院长沙410082,

关键词：尺寸测量;语义约束;轮廓重建;目标检测

基金：湖南省自然科学基金重大项目（2021JC0004）、湖南省科技创新领军人才项目（2023RC1039）资助

针对单帧视角数据难以反映大尺寸目标的完整轮廓从而导致尺寸测量受限的问题,以汽车为大目标测量研究对象提出了基于视觉语义约束的激光雷达大目标尺寸测量方法。该方法首先通过联合标定和时间戳最近邻匹配实现激光雷达、相机和惯性测量单元数据的时空同步;然后移动小车获取整个目标3个维度上的信息,利用同时定位与建图技术实现被测目标轮廓重建,并且在该模块通过基于地面的残差优化和回环检测框架提升算法精度；之后对点云去噪后使用地面分割算法分割地面点与非地面点,并采取直通滤波保证分割效果，与此同时使用目标检测算法获取图像中目标的类别和位置信息；其次通过自适应阈值点云聚类方法,将不同点云簇中心进行视觉投影,根据视觉目标检测结果定位目标对应点云;最后,设计了一种轮廓拟合算法完成目标点云的轮廓拟合,再利用三维框拟合算法实现目标的尺寸计算。实验结果表明,对于汽车这类尺寸较大的物体,提出的方法在有较多车辆的停车场,车辆长度的最大误差<1.97%、平均误差<0.82%,宽度的最大误差<3.26%、平均误差<2.08%，高度的最大误差<3.99%、平均误差<1.99%，具有良好的工程应用前景。

来源：2025年第8期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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