全息位置地图关键技术及应用 朱欣焰 等 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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朱欣焰 等 著

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• 全息地图
• 位置地图
• SLAM
• 三维重建
• 计算机视觉
• 传感器融合
• 机器人定位
• 导航
• 全息技术
• 地图构建

店铺： 北京群洲文化专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030529732

商品编码：29340059292

包装：平装-胶订

出版时间：2017-06-01

基本信息

书名：全息位置地图关键技术及应用

定价：128.00元

作者：朱欣焰 等

出版社：科学出版社

出版日期：2017-06-01

ISBN：9787030529732

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：128开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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导语_点评_推荐词

内容提要

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本书在介绍全息位置地图概念基础上，以'模型-》建模-》感知-》应用'链条为核心，系统地阐述了全息位置地图内涵，深入探讨了全息位置地图概念模型与语义位置模型、全息位置地图场景与语义位置建模、泛在信息接入、室内外一体化定位、时空关联分析以及全息位置地图可视化等关键技术，并展示了以武汉市部分辖区派出所、常州市火车站、湖北省博物馆为典型区域的相关应用。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《空间感知与智能导航：理解我们所处的环境》 前言 在瞬息万变的现代社会，我们无时无刻不在与空间打交道。从规划一次简单的出行，到探索未知的领域，再到构建复杂的虚拟现实场景，对我们所处空间的精确理解和高效导航能力，已成为支撑人类活动、推动科技进步的关键要素。本书旨在深入探讨“空间感知”与“智能导航”这两个紧密相连的领域，揭示人类如何通过感知周围环境，并在此基础上实现精确、智能的定位与移动。我们将跳出单一的技术维度，从更宏观的视角审视其背后的科学原理、核心技术以及在各个领域日益增长的应用价值。 第一章：空间感知的基石：从感知到认知 本章将带领读者走进空间感知的世界。我们将首先探讨生物体是如何获取和处理空间信息的，从视觉、听觉、触觉等基本感知方式，到大脑如何将这些零散的信息整合，形成对三维世界的表征。这部分内容将涉及神经科学和认知心理学的相关知识，以帮助读者理解人类自身空间感知的强大能力。 接着，我们将转向技术层面，介绍当前在模拟人类空间感知能力方面所取得的进展。这包括但不限于： 传感器技术的多样性： 详细介绍各种用于捕捉环境信息的传感器，如摄像头（可见光、红外、深度）、激光雷达（LiDAR）、超声波传感器、惯性测量单元（IMU）等。我们将分析它们的原理、优缺点以及在不同应用场景下的适用性。例如，我们将讨论摄像头如何通过图像识别和特征提取来理解场景，LiDAR如何通过扫描激光束来构建高精度点云地图，IMU如何测量物体的加速度和角速度以推断其姿态。 环境建模与表示： 探讨如何将传感器采集到的原始数据转化为有意义的空间模型。我们将介绍多种环境建模技术，包括： 点云地图： 分析点云数据的构成、处理方法（如去噪、下采样、法线估计）以及其在三维重建中的作用。 体素地图（Voxel Grid）： 解释体素地图如何将三维空间划分为规则的网格，以及其在障碍物检测和占据判断方面的优势。 网格地图（Occupancy Grid Map）： 深入剖析占据栅格地图的原理，包括概率计算、更新机制以及在自主导航中的广泛应用。 特征地图（Feature Map）： 介绍如何提取和存储场景中的显著特征点（如角点、边缘、纹理），以及它们在定位和重定位中的关键作用。 语义地图（Semantic Map）： 探讨如何为环境中的物体和区域赋予语义信息，例如识别出“门”、“窗”、“桌子”、“走廊”等，这对于实现更高级别的智能感知至关重要。我们将讨论如何结合深度学习等技术来实现场景的语义分割和对象识别。 多传感器融合： 强调整合不同传感器数据的必要性，以克服单一传感器技术的局限性。我们将介绍卡尔曼滤波（Kalman Filter）、扩展卡尔曼滤波（Extended Kalman Filter）、粒子滤波（Particle Filter）等经典的状态估计算法，以及它们在融合IMU、GPS、视觉等信息以获得更鲁棒的定位结果方面的应用。此外，我们还将讨论基于概率图模型的融合方法。 第二章：定位与导航的艺术：从推演到决策 本章将聚焦于“智能导航”的核心问题：如何确定自身在环境中的位置（定位），以及如何在环境中规划和执行路径（导航）。 定位技术的核心算法： 同时定位与地图构建（SLAM）： 详细阐述SLAM的基本原理，即在未知环境中，移动机器人或设备一边构建环境地图，一边利用地图进行定位。我们将深入探讨基于滤波的SLAM（如EKF-SLAM, UKF-SLAM）和基于优化的SLAM（如Graph-SLAM, LSD-SLAM, ORB-SLAM）。我们将分析不同SLAM算法在计算复杂度、鲁棒性、地图精度等方面的权衡。 视觉里程计（Visual Odometry, VO）： 解释VO如何通过连续的图像序列来估计相机的相对运动。我们将介绍基于特征的VO（如SIFT, SURF, ORB特征匹配）和直接法的VO（如光流法, 半直接法），并讨论它们在不同光照和纹理条件下的表现。 激光雷达里程计（LiDAR Odometry）： 介绍如何利用连续的LiDAR扫描数据来估计传感器的运动，包括点云配准算法（如ICP, NDT）的工作原理和优化。 GPS与惯性导航系统（INS）的结合： 分析GPS在室外大范围定位中的优势，以及IMU在室内或GPS信号弱的区域如何提供短时高频的姿态和位置信息。我们将讨论如何通过传感器融合技术，例如紧耦合和松耦合，来弥合GPS和INS的不足。 路径规划与运动控制： 全局路径规划： 介绍如何在已知地图中找到从起点到终点的最优路径。我们将涵盖经典算法，如Dijkstra算法、A搜索算法，以及针对动态环境的改进算法。 局部路径规划与避障： 探讨机器人在未知或动态环境中如何实时检测障碍物并调整路径。我们将介绍动态窗口法（DWA）、人工势场法（Artificial Potential Field）等算法，并讨论它们在避免碰撞和实现平滑运动方面的机制。 运动控制： 简要介绍如何将规划好的路径转化为具体的控制指令，以驱动执行器（如轮子、舵机）实现期望的运动。我们将提及PID控制等基础控制理论。 第三章：跨界融合与前沿探索：空间感知与智能导航的应用 本章将展示空间感知与智能导航技术在现实世界中的广泛应用，以及它们如何驱动着各个行业的创新。 自动驾驶与智能交通： 车辆定位与感知： 详细阐述自动驾驶汽车如何利用高精度地图、GPS、LiDAR、摄像头等传感器来精确感知周围环境，识别车道线、交通标志、行人、其他车辆等，并实现自身的高精度定位。 自主导航与决策： 讨论自动驾驶车辆如何进行路径规划、运动控制，以及在复杂交通场景下的决策制定，例如变道、超车、泊车等。 车联网（V2X）与协同感知： 探讨车与车、车与基础设施之间的信息交互如何提升交通安全性和效率。 机器人技术与自动化： 服务机器人： 介绍扫地机器人、配送机器人、巡检机器人等如何在家庭、仓库、公共场所进行自主导航、任务执行。 工业机器人： 探讨在工厂自动化生产线上，机器人如何通过精确的空间感知实现物料搬运、装配、焊接等任务。 无人机（UAVs）： 分析无人机在航拍、测绘、监控、物流配送等领域如何利用自主导航技术实现飞行。 增强现实（AR）与虚拟现实（VR）： 空间锚定与追踪： 解释AR/VR设备如何通过精确的空间感知技术，将虚拟对象准确地叠加到真实世界中，或在虚拟环境中实现沉浸式的交互体验。 环境理解与交互： 探讨AR/VR系统如何理解用户所处的真实环境，并据此进行交互设计，例如让虚拟角色与真实物体进行互动。 地理信息系统（GIS）与测绘： 高精度地图绘制： 介绍如何利用LiDAR、摄影测量等技术进行三维地图的精确绘制，为城市规划、资源管理、灾害预警提供基础数据。 室内外一体化定位： 探讨如何实现连续、无缝的室内外定位服务，支持导航、资产追踪等应用。 其他新兴应用： 智能家居： 空间感知技术如何赋能智能家居设备，例如根据用户的存在和活动进行场景联动。 医疗健康： 辅助手术机器人、康复训练设备等。 文物保护与虚拟旅游： 通过高精度三维扫描和重建，实现对珍贵文物的数字化存档和沉浸式体验。 结论 本书系统地梳理了空间感知与智能导航的核心理论、关键技术以及广泛的应用前景。我们相信，随着技术的不断发展和创新，对我们所处空间的理解将日益深刻，智能导航的能力将愈发强大，这将为人类社会带来更多前所未有的机遇和挑战。本书的目的是为读者提供一个全面而深入的视角，激发对这一充满活力的领域的进一步探索和思考。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对未来技术抱有强烈兴趣的普通读者，这本书的题目“全息位置地图关键技术及应用”无疑像一颗巨大的磁石吸引了我。我很难想象，究竟是什么样的“关键技术”才能支撑起一个能够“全息”呈现的“位置地图”？听起来就像是把我们熟悉的导航地图直接从二维平面升级到了一个可以“走进”的三维立体世界。我猜测书中会详细介绍实现这一技术所需的硬件和软件层面上的突破，或许涉及到新的显示技术、高精度传感器、强大的计算能力以及复杂的算法。更让我兴奋的是“应用”这个词，我迫不及待想知道，这样的全息地图究竟能为我们的生活带来哪些改变？是让找路变得如同游戏一样有趣，还是能帮助我们在陌生的城市中更轻松地找到心仪的餐厅，甚至是在工业生产中实现更精细化的操作？我希望这本书能够用通俗易懂的语言，为我们描绘出全息位置地图在各个领域的广阔前景，让我感受到科技的进步如何一步步地将曾经只存在于想象中的场景变为现实。

评分☆☆☆☆☆

这本书的命名给我一种非常“硬核”和前沿的感觉，特别是“关键技术”几个字，让我立刻想到了背后所涉及到的复杂科学原理和工程实现。我猜想，书中的内容应该会非常深入地探讨实现全息位置地图所必需的各种技术支撑，例如，如何捕捉和建模现实世界的精确三维信息，可能涉及到激光扫描、摄影测量或者其他新兴的感知技术。同时，如何将这些海量的三维数据进行高效的渲染和显示，以形成逼真且具有交互性的全息图像，也必定是本书的重点。我很好奇，书中是否会详细介绍各种三维成像技术、图形学算法以及用户交互界面的设计理念，以确保用户能够以自然、直观的方式与全息地图进行互动。此外，“位置地图”的定位精度也是一个关键问题，书中是否会探讨如何通过多源传感器融合、实时定位算法等技术手段，来保证地图的准确性和可靠性？我期待这本书能为我揭示这项未来出行和导航领域颠覆性技术背后的科学逻辑和工程细节。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，地理信息系统（GIS）的发展趋势必然是向着更直观、更沉浸式的方向迈进，而“全息位置地图”听起来正是这一趋势的极致体现。这本书的标题让我立刻联想到那些在科幻电影中出现的、可以触摸和互动的立体地图，而“关键技术”四个字则勾起了我对技术原理的好奇心。我很好奇，实现全息地图需要克服哪些技术难关？是需要全新的传感器技术，还是对现有的图像处理和渲染算法提出了更高的要求？书中会不会涉及到光场显示、深度感知、SLAM（即时定位与地图构建）等前沿技术？我尤其关注的是，如何将庞杂的地理数据进行有效的压缩和传输，以保证在实时交互中不出现卡顿和延迟。而且，对于精度要求极高的应用场景，比如无人驾驶导航或者精密工程测量，全息位置地图能否达到所需的精度？我很希望能从这本书中找到对这些问题的深入解答，了解这项技术在理论上的可能性以及在工程实现上的挑战，甚至是对未来技术发展路径的展望，这对于我理解和预测下一代地理信息技术的演进方向至关重要。

评分☆☆☆☆☆

从“全息位置地图”这个词组本身，我就能感受到它所蕴含的巨大潜力，仿佛打开了通往未来的任意门。我猜想，这本书必定会深入剖析这项颠覆性技术的核心构建模块，从最底层的传感器技术，到如何将捕捉到的三维空间数据进行高效的处理和还原，再到最终呈现给用户时的交互方式，都应该会有详尽的阐述。我特别好奇的是，书中是否会涉及如何解决现实世界中可能出现的遮挡、光线变化等复杂环境因素对全息信息获取的影响，以及如何保证在高速移动场景下的定位精度和地图更新速度。而且，“应用”部分更是让人充满期待，想象一下，在城市规划中，管理者是否能直观地“走进”未来城市的虚拟模型，进行沉浸式的审视和评估？在个人出行中，是否能摆脱二维屏幕的束缚，在真实环境中获得如同电影般炫酷的导航指引？这本书是否能描绘出这些激动人心的应用场景，并探讨实现这些场景所需要克服的挑战和技术路径，这对我来说将是非常有价值的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就透露着一股浓浓的未来科技感，金属质感的线条勾勒出复杂的空间结构，仿佛预示着书中将要探讨的“全息位置地图”所带来的颠覆性体验。我一直对地图的演变史很感兴趣，从最初的纸质地图到卫星导航，再到如今即将到来的全息时代，每一步都代表着人类认识和改造世界的飞跃。我猜想，这本书应该会深入浅出地解析全息位置地图的核心技术，比如如何捕捉和渲染三维空间信息，如何实现高精度的实时定位，以及如何将海量的地理数据以直观、交互的方式呈现出来。想象一下，走在熟悉的街道上，头顶却能浮现出周围建筑物的详细信息、商家的优惠活动，甚至历史遗迹的过去景象，这简直就是科幻电影里的场景照进现实。我非常期待书中能够提供一些实际的应用案例，比如在城市规划、智能交通、旅游导览、甚至是户外探险等方面，全息位置地图能发挥怎样的作用。如果这本书能让我对未来出行和生活方式有一个更清晰的预判，那么它就绝对是一本值得反复阅读的“预言书”。