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机载激光雷达数据在三维建模中的应用...
非常荣幸能在剑桥学者出版社出版我的作品。虽然部分内容已在相关期刊上发表，但将本书作为一个整体呈现给读者（尤其是没有遥感背景的读者）具有重要价值，可以展示不同学科处理和应用机载激光雷达数据的完整框架。在此，我要感谢我的博士生导师 Bob Haining 教授和 Bernard Devereux 博士，他们让我了解了机载激光雷达领域，并为我打下了坚实的研究基础。我要衷心感谢我的父母，他们毫无保留地支持我的所有重大决定。我还要向我的妻子和双胞胎儿子表示最深切的感谢，他们是我成为更好的学者和人的终生动力。
激光雷达技术在林业测绘中的应用 - Routescene
使用分类，可以提取包括高植被在内的所有点，并过滤掉所有剩余的点。要从高植被点确定单个树实例，需要执行一些额外的处理步骤。这些实例分割步骤是传统的 GIS 方法，需要采用这些方法才能在当前数据集上发挥最佳作用。为了达到预期结果，需要结合使用树木特征（例如树冠最大值、树桩位置和更多地理空间算法）。可以确定每个树段的树桩位置和高度，而树冠范围则通过 2D 投影确定。之后，分类和实例分割的结果可以转换为其他常见的地理数据类型（即 GeoJSON、Esri 形状文件），并丰富其他信息（例如高度属性和直径）。
X-ICP：在极端环境中稳健本地化的可本质性感光激光雷达注册
摘要 - 在具有挑战性的环境中需要可靠的定位，需要现代机器人系统才能运行。基于激光雷达的局部化方法，例如迭代最接近的点（ICP）算法，可能会在几何无知的环境中遭受损害，这些环境已知，这些环境已知会导致点云登记性能恶化，并沿弱受约束方向推动散落的优化。为了克服这个问题，这项工作提出了i）稳健的可局部性检测模块，ii）局限性感知到的受限的ICP优化模块，该模块将其与统一的局限性检测模块相结合。通过利用扫描和地图之间的对应关系来实现所提出的可区分性检测，以分析优化的主要方向的对齐强度，作为其细粒度的LIDAR固定性分析的一部分。在第二部分中，然后将此可本质性分析集成到扫描到映射点云注册中，以通过执行受控更新或离开优化的脱位方向来生成无漂移姿势更新。所提出的方法经过彻底评估并将其与模拟和现实世界实验1中的最新方法进行了比较，证明了激光挑战环境的性能和可靠性提高。在所有实验中，所提出的框架表明没有环境特异性参数调整的准确且可推广的可局部性检测和可靠的姿势估计。
将扩散模型缩放到现实世界3D激光雷达场景完成
计算机视觉技术在自动驾驶汽车的感知堆栈中起着核心作用。使用此类方法来感知给定数据的车辆周围环境。3D激光雷达传感器通常用于从场景中收集稀疏的3D点云。然而，根据人类的看法，这种系统努力鉴于那些稀疏的点云，因此很难塑造现场的看不见的部分。在此问题中，场景完成任务旨在预测LiDAR测量中的差距，以实现更完整的场景表示。鉴于最近扩散模型作为图像的生成模型的有希望的结果，我们建议将其扩展以实现单个3D LIDAR扫描的场景。以前的作品使用了从LiDAR数据提取的范围图像上使用扩散模型，直接应用了基于图像的扩散方法。差不多，我们建议直接在这些点上操作，并介绍尖锐的和降解的扩散过程，以便它可以在场景规模上有效地工作。与我们的方法一起，我们提出了正规化损失，以稳定在denoising过程中预测的噪声。我们的实验评估表明，我们的方法可以在单个LIDAR扫描中完成场景，作为输入，与最新场景完成方法相比，产生了更多详细信息的场景。我们认为，我们提出的扩散过程公式可以支持应用于场景尺度点云数据的扩散模型中的进一步研究。1
在施工环境中的强大高精度激光雷达本地化
摘要 - 准确的定位在自主机器人系统的有效运行中起着至关重要的作用，尤其是在诸如施工站点之类的染色体环境中。同时使用LIDAR传感器同时定位和映射（SLAM）已成为一种流行的解决方案，因为它在没有外部基础架构的情况下可以进行功能。但是，现有的al-gorithms表现出重大的缺点。尽管当前的方法在长期轨迹上达到了很高的准确性，但它们在复杂的室内环境中的精确性和可靠性而苦苦挣扎。本文介绍了一种新型的基于功能的LiDAR SLAM系统，旨在解决这些局限性并增强短期精度和整体鲁棒性。使用现有数据集和物理机器人平台评估了所提出的系统，以解决当前实现的局限性，并在挑战现实世界中，尤其是在施工环境中展示改进的穿孔。
我们准备好在自动驾驶中进行实时激光雷达语义细分吗？
摘要 - 在自动移动和机器人系统的感知框架内，对Lidars通常生成的3D点云的语义分析是许多应用程序的关键，例如对象检测和识别以及场景重建。场景语义分割可以通过将3D空间数据与专门的深神经网络直接整合在一起来实现。尽管这种类型的数据提供了有关周围环境的丰富几何信息，但它也提出了许多挑战：其非结构化和稀疏性质，不可预测的规模以及苛刻的计算要求。这些特征阻碍了实时半分析，尤其是在资源受限的硬件 - 构造方面，构成了许多机器人应用的主要计算组件。因此，在本文中，我们研究了各种3D语义分割方法，并分析了其对嵌入式NVIDIA JETSON平台的资源约束推断的性能和能力。我们通过标准化的培训方案和数据增强进行了公平的比较，为两个大型室外数据集提供了基准的结果：Semantickitti和Nuscenes。
特刊 - 激光雷达的大气应用
使用激光束在1960年由T. Maiman发明激光后不久就会发出大气。在整个大气中，气溶胶的观察和表征随着复杂性的日益激增而普遍，现在经常整合到网络中。2006年发射了云 - 大气圈激光雷达和红外探路者卫星观察（卡利皮），仍在绕地球绕。LIDAR气溶胶观测值现在用于空气质量的预测。多普勒激光雷达，以观察较低或更高大气中的风场。现在，它们已商业可用，并在世界各地广泛部署了风能行业，机场的监视等。LIDAR，用于测量温度，湿度，大气中气态成分的浓度，设想用于太空任务的垂直轮廓，并得益于激光和探测器技术的进展。特刊将试图概述LiDAR技术和科学的最新发展以及观察大气的工业应用。
使用3D激光雷达传感器对人的有效检测和跟踪
持续的注意力描述了我们不断专注于给定任务的能力。这种能力由我们的唤醒生理状态调节。尽管持续注意力的失误与唤醒失调有关，但潜在的生理学机制仍不清楚。新兴的工作表明，在睡眠状的慢波清醒中的入侵是向睡眠过渡的标记，可以机械地解释注意力失误。这项研究旨在通过对单胺系统的药理学操纵暴露，类似睡眠的慢波发生与持续注意力失败的行为结合之间的关系。在四个独立的实验性课程中，在一项双盲，随机控制试验中，有32名健康的男性参与者接受了甲式化甲酯，阿诺西汀，西妥位或安慰剂。在每个会话期间，脑电图（EEG）用于测量神经活动，而参与者完成了需要持续关注的视觉任务。甲化酯增加了皮质和皮质下区域的促唤醒的多巴胺和去甲肾上腺素，改善了行为性能，而原子氨酸却可以增加多巴胺和去甲肾上腺素，主要增加了额叶皮质的高度超过额叶。此外，增加促进睡眠的5-羟色胺的西妥位导致了更多的试验。基于脑电图记录，西妥位酰胺也与睡眠状的慢波增加有关。重要的是，与诸如功率之类的经典唤醒标记相比，只有慢速波会在特定区域特异性的时期中差异预测的错过和更快的响应。这些结果表明，唤醒的减少会导致清醒期间局部睡眠侵入，这可能与冲动性和迟钝性有关。
hgcdte apds检测器的开发在CEA/LETI的大气激光雷达和空间光学通信
HGCDTE APD检测器模块电信是在CEA/LETI上开发的，用于大气刺激和自由空间光学（FSO）。开发是由可以在每个检测器模块中调整的通用子组件的设计和制造驱动的，以满足每个应用程序的特定检测器要求。从目前为大气激光雷达开发的探测器模块所设定的挑战详细介绍了此类子组件的优化，该挑战在AIRBUS的R＆T CNES项目的范围内以及H2020 Project holdon的R＆T项目范围以及FSO，以及在ESA项目的范围内与Mynaric Laserc的lasercom lasercom gmbhhs of airbus和FSO。最近已将两个检测器模块传递到空中客车DS进行广泛的LIDAR仿真测试。表明，与先前开发的大面积检测器相比，输入噪声，NEP = 10-15fw/√Hz（5个光子RMS）已减少了三分，尽管带宽已增加到180 MHz，以响应高空间深度分辨率的要求。在发现短光脉冲后200 ns时，时间延迟为10 -4，这与诸如测深分析之类的激光雷达应用兼容。
muli-ev：保持不受干扰的激光雷达 - 事件校准
尽管对增强自动驾驶汽车的感知系统的兴趣越来越大，但事件摄像机和激光镜头之间的在线量化是在捕获全面的环境信息方面的两个传感器，但无法探索全面的环境信息。我们介绍了Muli-ev，这是第一个针对用LIDAR对事件摄像机进行型校准的基于深度学习的框架。此范围对LIDAR和事件摄像机的无缝集成至关重要，从而实现了动态的实时校准调整，这对于保持最佳传感器对齐方式至关重要。对DSEC数据集中介绍的现实世界的严格评估，Muli-ev不仅可以实现校准精度的实质性提高，而且还为在移动平台中的事件摄像机集成了LIDAR。我们的发现揭示了Muli-ev在自主驾驶中增强感知系统的安全性，可靠性和整体性能的潜力，这标志着其现实世界的部署和有效性迈出了重要一步。