undefined

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 enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Oulun yliopisto

Duan Guoyong Orcid -palvelun logo

Niskanen Ilpo Orcid -palvelun logo

Immonen Matti Orcid -palvelun logo

Heikkilä Rauno

Kostamovaara Juha

Hallman Lauri Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Kustantaja

Elsevier

Artikkelinumero

105432

Julkaisu­foorumi

57879

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