Thông tin PCB - Kết quả phân tích mô phỏng 3D dựa trên ZYNQ

Vào tái tạo 3D, có hai phương pháp chính: tầm nhìn và radar do thám. Phương pháp đo khoảng cách của công nghệ nhìn dựa trên hình tam giác. Tối đa là 5-8m, không phù hợp với không gian rộng, và phương pháp này bị ảnh hưởng nặng nề bởi ánh sáng. Ngược lại, Nguyên liệu này có thể dùng trong một dải ảnh rộng hơn. vào tái tạo 3D

1.2 Trường ứng dụng

Ứng dụng mô hình 3D rất rộng, ví dụ như việc tránh chướng ngại vật kịp thời, và lên kế hoạch đường không người lái và xe không người lái. Đồng thời, nó cũng có thể được tổng hợp với tầm nhìn của máy, máy in 3D và các công nghệ khác. Nó cũng là một ứng dụng rất có ý nghĩa trong việc tái tạo và tái tạo di tích văn hóa. Hệ thống mẫu 3D của tia laze dựa trên ZYNQ được thiết kế lần này có thể đi sâu vào môi trường mục tiêu, thu thập mây điểm, tái tạo mô hình không gian 3D, đo đạc và các ứng dụng nhìn máy móc khác.

1.3 Chủ đề kỹ thuật chính

Đầu tiên, hệ thống sử dụng thuật to án ICP trong cơ sở dữ liệu Mây điểm máy tính, nó có thể lặp lại dữ liệu quay lại bởi lidar nhiều lần để đạt được sự ghi nhớ chính xác.

Thứ hai, Hệ thống có chứa Laser radar PCB trên xe đẩy bánh mì, truyền thông tin về vị trí và tốc độ của xe đẩy trong thời gian thực qua con rối hồi hộp và mã hóa động cơ, và lấy được vị trí chính xác thời gian thực của radar qua sự chuyển đổi hệ thống tọa độ.

Thiết kế này có thể thực hiện tái thiết kế 3D thời gian thực hiện trong nhà với khoảng cách 1-5m và ít mù hơn, và không dễ bị ảnh hưởng bởi ánh sáng. The lidar được lắp trên một chiếc xe điều khiển từ xa và có thể được dùng để thăm dò môi trường không thể xâm nhập vào con người.

1.4 Chỉ số hiệu suất chính

1.5 Các điểm phát triển

(1) Cái xe đẩy có thể điều khiển từ xa qua ứng dụng di động;

(2) Thuật toán dựa trên thư viện đám mây điểm PCL;

(3) Số liệu thời gian thực có thể ghi lại bằng thuật toán Icp;

(4) Sử dụng mô- đun lời hứa của pygn để tăng tốc thuật to án ICP với HTS.

Phần II Mô tả sự kết hợp và chức năng

2.1 Giới thiệu chung

Hệ thống bao gồm Lazer ra-đa, STM32 Lúa mì dựa trên lúa mì và Xilinx PYNQ-Z2. Radar lazer truyền dữ liệu đám mây điểm thu thập được qua cổng Internet tới PYNQ-Z2, trong khi McLean troly làm việc với PYNQ-Z2. động cơ decter, Gyrosface và BlueRăng module. Hệ thống điều khiển và di chuyển có thể được điều khiển bởi chương trình điện thoại di động Bluetooth. Trong quá trình vận chuyển, thông tin dịch chuyển và thái độ được gửi đến con chip gắn liền với STM32, và các thông tin này được truyền tới PYNQ-Z2 qua giao thức UART STM32. ZYNQ tính to án cách di chuyển và kiểm soát độ lệch lạc của radar do độ theo thông tin hoán chuyển và thái. ZYNQ chia dữ liệu đám mây điểm với thuật to án ICP theo tỷ lệ lệch độ độ vị trí và vị trí thông tin, rồi chuyển dữ liệu qua cổng mạng.

Trong thiết kế này, chúng tôi sử dụng một chiếc xe nhỏ được trang bị bằng radar để quét di động, và thu thập thông tin về trái, phải và đỉnh để phục hồi.

2.2 Giới thiệu mỗi mô- đun

2.2.1 R-fans-16 lidar

Trong hệ thống này, R-fans-16-ra-đa định vị được dùng để kiếm dữ liệu hơn, để thực hiện hình ảnh phát hiện 3D qua mối liên hệ 16line 360\ 176; quét. Dựa trên công nghệ đo tín hiệu siêu âm cao độ chính xác, R-fans-16 có các đặc điểm kỹ như là phạm vi đo dài (khả năng phát hiện lên đến 200m), độ chính xác siêu độ (độ chính xác hơn 2cm), độ sâu siêu âm phản xạ chính xác (cường siêu âm phản xạ đối đối đối đối đối với nhiều chấm nhỏ) và quan tâm đến độ canh góc và độ phân giải góc trong hướng. Khi chạy lidar, dữ liệu đám mây điểm điểm thời gian thực được truyền tới PYNQ-Z2 qua cổng lưới.

Xe đẩy wheat dựa trên STM32.

Bánh xe đẩy bằng bánh mì được trang bị Máy gắn chip đơn. Trong thử nghiệm này, đường quay, hộp mã hóa và Bluetooth trên xe đẩy được dùng. Hệ thống bảo vệ và mã hóa động cơ trên xe đẩy truyền dữ liệu đến con chip đơn vị STM32, thông qua giao thức SPI. Con chip đơn được tính to án phương pháp của xe đẩy và tốc độ lốp, rồi sử dụng giao thức UART để gửi dữ liệu chu kỳ đến ZYNQ theo thời gian thực tại với giá cả cáp 1152.00. Chuyển động và điều khiển chiếc xe được điều khiển từ xa bởi Bluetooth.

Cấu hình Bind Keywords

In this design, the R-fans-16 saint radar. Dữ liệu nó thu thập dựa trên hệ thống tọa độ riêng của nó. Bản chất của việc tái tạo 3D là chuyển dữ liệu trong hệ thống tọa độ radar bằng laser thành hệ thống tọa độ tuyệt đối địa chất, tức là hệ thống tọa độ hình cầu đến hệ thống tọa độ phối hợp hình chữ nhật.

Hệ thống tọa độ cầu là một loại hệ thống dùng các tọa độ hình cầu (một hệ thống tọa độ ba chiều đại diện vị trí của điểm P trong không gian ba chiều. Như đã hiển thị trong hình, khoảng cách radial giữa gốc và điểm P là r, và "Góc bắc" Giữa đường từ đầu tới điểm P và trục Z tích cực là; The "zimuth" giữa đường dẫn từ nguồn tới điểm P trên máy bay xy và trục x là;

Công thức giữa hệ điều phối cầu và hệ thống phối hình chữ nhật được chuyển đổi như sau:

Trong thiết kế này, các tọa độ lúc khởi động xe được chọn là nguồn phối hợp của hệ thống phối hợp tuyệt đối. Sau này, trong chu kỳ dữ liệu lidar, một hệ thống tọa độ phụ được thiết lập với lidar là nguồn phối hợp, và nhiễu dịch của lidar dưới hệ thống tọa độ tuyệt đối ban đầu được ghi lại.

Hướng dẫn của ba trục tọa độ của oxyz khớp với hướng của hệ thống tọa độ radar laser. Bằng sự trợ giúp của bộ mã hóa của động cơ, tốc độ di chuyển và hướng của máy bay nằm ngang của tia-la-ra-đa có thể đo được, và sự dịch chuyển giữa hệ thống tọa độ radar và tọa độ tuyệt đối được biết. Góc độ cao của tia-la-ra-đa có thể được đo bằng con quay quay để biết sự quay giữa hệ thống tọa độ tia-la và hệ thống tọa độ tuyệt đối. Với sự trợ giúp của hai giá trị được đo trên và công thức chuyển đổi giữa hệ thống tọa độ hình cầu và hệ thống tọa độ hình chữ nhật, các điểm trong hệ thống tọa độ radar laser có thể được vẽ thành hệ thống tọa độ hoàn to àn.

ghi lại đám mây điểm(thuật toán ICP)

Việc đăng ký thuật to án I.P khớp với các điểm được đặt dưới hai hệ thống phối hợp khác nhau với các tính chất hình học của chúng. Cần phải giải quyết ma trận chuyển dạng và ma trận dịch cứng rắn giữa các điểm đích và các điểm tham khảo, và sử dụng ma trận chuyển đổi cứng người để hành động vào điểm đích được đặt để hai nhóm điểm có thể xảy ra sự trùng hợp nhiều nhất có thể. Công thức chuyển đổi là:

Những phương trình trên không phải luôn đúng, nên chúng ta nên hạn chế chức năng khách quan.

Các phương pháp chung để giải quyết R và T là SVD và không tuyến tính. Phương pháp SVD được dùng trong thiết kế này.

Vấn đề thuật toán ICP thường được chuyển thành các hộp tối ưu giải vấn đề, và toàn bộ vấn đề được chia thành hai phần. Phần đầu tiên là căn cứ và nội dung của phần hai. Phần đầu tiên được gọi là đăng ký thô sơ hoặc đăng ký toàn cầu. Sự đăng ký bừa bãi là để có kết quả trùng hợp xấp xỉ giữa các điểm bằng cách tính vị trí và đặt giữa hai điểm đặt, để cung cấp giá đầu thích hợp cho lần đăng ký chính xác tiếp theo. Phần thứ hai gọi là ghi chép chính xác hoặc ghi chép địa phương. Đối với hai nhóm điểm đủ gần nhau, một chiến lược chế độ tối đa được dùng để đạt được kết quả ghi chép cuối cùng.

Phần III Tham số Hoàn chỉnh và Biểu hiện

Ba.1 Tướng

Hệ thống này đã hoàn thành việc khuếch đại tia-la-ra-đa với các thông tin về thái độ chiếm lấy vật thể quay và mã hóa. Hệ thống PS-P được dùng bởi ZYNQ, con chip điều khiển của bảng phát triển PYNQ-Z2, cải thiện rất nhiều tiện nghi và khả năng thiết kế hệ thống, và làm giảm sự khó khăn của thiết kế hệ thống. Thiết kế chủ nô của PS-P giữ cho sự đơn giản của thiết kế hệ thống trong khi tăng tốc độ chạy và khả năng xử lý của hệ thống. Sự thiết kế của lõi IP của báo cục phải tăng tốc độ tính toán của thuật toán. Phần kết nối giữa đám mây điểm của thiết kế này được thúc đẩy bởi lõi IP tại kết thúc của lời nổ, nó tăng cường hiệu ứng chia mảnh và thành công nhận chức năng tái tạo 3D thời gian thực.

Sự gõ xong

Trong hành lang nhà, chúng tôi đặt hàng dãy bàn và bình chữa cháy, với tường và cửa sổ ở cả hai bên.

Mỗi một khung 200 được thu thập như một nhóm dữ liệu và được lưu giữ trong tập tin pcd. Những hình ảnh gốc tạo ra bởi mỗi nhóm dữ liệu được hiển thị trong hình. Bên phải của ảnh là mặt phải của bàn. Các chi tiết của phần trên bàn và bàn chân được nhìn thấy. Phía dưới bên trái là bình chữa cháy được đặt.

Đăng ký băng được thực hiện cho mỗi hai nhóm những đám mây điểm liền kề để đạt được một mô hình ba chiều của chiếc xe đi ngang qua hành lang.

Mặt mây nhỏ điểm riêng ở bên phải bức tranh là tia laze được chiếu ra từ cửa sổ trong hành lang ngoài và trở lại. Nếu cả hai mặt của hành lang là tường, mẫu 3D hoàn toàn có thể được quay lại.

Giá trị:

Tốc độ phân giải càng dài, độ phân giải càng thấp. Lỗi đo của chiều rộng đối tượng và chiều sâu trong phạm vi phát hiện hiệu quả phụ thuộc vào độ ổn định của thiết bị (ở đây đề cập tới mức kích thích của radar laser). Lỗi đo độ rộng nằm trong 2cm, lỗi đo lường của vật thể nghiêng là 6cm, và lỗi của góc nghiêng là;. Cái xe đẩy sẽ rung nhẹ khi đo, nên kết quả có lỗi nhất định.