Enhancing point cloud data fusion through 2D thermal infrared camera and 2D lidar scanning
Julkaisuvuosi
2024
Tekijät
Niskanen, Ilpo; Duan, Guoyong; Vartiainen, Erik; Immonen, Matti; Hallman, Lauri; Kostamovaara, Juha; Heikkilä, Rauno
Tiivistelmä
Sensor data fusion from multiple sources plays a pivotal role in advancing our understanding of real-world phenomena. This paper focuses on the integration of a thermal imager and a lidar to simultaneously capture four-dimensional (XYZT) space coordinates and temperatures. The fusion of data relies on establishing correspondence between overlapping lines in the lidar’s 3D point cloud and the infrared (IR) camera’s 2D thermal map. The presented combination method offers several key advantages. Firstly, it simplifies the calibration process. Furthermore, it can achieve near real-time performance, enabling prompt data analysis. Moreover, the method demonstrates high accuracy in capturing spatial information and temperature measurements. The thermal IR camera used in the experiment features a 1280 × 1024 pixel cooled indium antimonide (InSb) detector, operating in the short wavelength infrared (MWIR) spectral range of 1.5 to 5.5 µm. It provides temperature readings with ± 1 K accuracy and sub-30 mK resolution. On the other hand, the lidar system delivers centimeter-level precision within a range of approximately 1 to 12 m, even in well-lit outdoor environments. The experimental results validate the effectiveness of our combined system, successfully generating high-quality fourdimensional (4D) point clouds. The integration of the thermal IR camera and profilometer presents an intriguing tool with significant potential in various industrial applications. For instance, it can be employed to accurately assess gas leaks, enhance metallurgical processes, and improve safety on construction sites.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Lappeenrannan–Lahden teknillinen yliopisto LUT
Vartiainen Erik
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Kustantaja
Artikkelinumero
105432
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
1
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Kustantajan version lisenssi
CC BY
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Rinnakkaistallenteen lisenssi
CC BY
Muut tiedot
Tieteenalat
Fysiikka; Sähkö-, automaatio- ja tietoliikennetekniikka, elektroniikka
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Ei
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1016/j.infrared.2024.105432
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä