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车载激光移动测量系统是一种快速获取目标位置信息以及纹理信息的系统,该系统集成了激光扫描仪、工业数码相机、GPS、IMU以及车轮编码器等多种传感器。该系统作为航空测量的补充,是完善对地观测的最佳手段之一,同时也在测绘、交通、城市规划等领域得到大规模的应用。车载激光移动测量系统的空间校准精度在很大程度上决定了系统获取目标空间位置的精度,本文对车载激光移动测量系统的空间校准方法进行了研究。 本研究主要内容包括:⑴阐述了车载激光移动测量系统的构架,论述了系统涉及到的各个坐标系统,详细推导了激光点的精确定位方程,为下文的激光扫描仪与POS系统的空间校准提供了数学模型;⑵利用工业测量系统对车载激光移动测量系统进行空间校准的方法,详细介绍了激光扫描仪和IMU的单体标定方法,包括了控制点的布设方法、参数解算过程等,通过点云的可视化,检验通过此方法解算出的参数精度达不到要求;⑶以车载激光移动测量系统空间校准要求为基础,针对在点云数据中识别出某一特征点是非常困难的且精度较低,设计了一套基于平面目标而建立的室外大型校准场,同时全面阐述试验场控制点的布设、实验所需平面标靶的设计原则、试验数据获取的流程、参数的解算方法等;⑷利用设计的标靶完成了系统的空间校准,将激光点到平面标靶的距离作为约束条件,构建误差方程,解算校准参数的最佳估计值,最后运用点云的可视化验证该算法的可行性和有效性;⑸利用校准出的参数,将从激光点云中获取特征点的大地坐标与利用工业测量系统测到的大地坐标进行比较,分析了车载激光移动测量系统的误差主要受随机误差的影响,验证了上述方法的有效性与准确性,同时也验证车载激光移动测量系统所能达到的精度。