在開發(fā)包含兩臺Velodyne VLP-16小型三維激光掃描儀和一個GX5小型慣導的背包式移動測量系統(tǒng)過程中,為實現(xiàn)各傳感器之間對采集數(shù)據(jù)更好的信息融合,基于Leica Axyz經(jīng)緯儀工業(yè)測量系統(tǒng),探索了對各傳感器單體標定建立單體坐標系,對各傳感器集成后進行整體標定,確定它們之間的相對位置和坐標系轉換關系的方法,實驗結果表明在使用室外檢校場檢校前,先使用工業(yè)測量系統(tǒng)標定出一組高精度參數(shù)作為初始參數(shù),可以提高傳感器之間數(shù)據(jù)融合精度,減少迭代次數(shù)。 

【文章來源】：電子測量技術. 2020,43(10)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

掃描儀和小慣導位置

如圖2所示,以GX5小型慣導為例,慣導建系至少需要確定兩個坐標軸和一個坐標原點。首先在底面和立面相交的棱上畫一些便于觀測的細線,如圖2上棱和左棱白線所示,對細線和棱的交點用工業(yè)測量系統(tǒng)進行觀測,得到棱上的相應點A1-An在觀測系下的空間三維坐標,用來擬合坐標軸線。由于慣導體積較小,觀測點距離較近,在空間中誤差會對擬合精度造成較大影響。于是在慣導底面通過自帶的字母、數(shù)字均勻選擇一些點D1-Dn(如圖2所示字母A的尖尖,數(shù)字6的起筆處等)進行觀測,如圖3所示,可得其在觀測坐標系下的坐標,對這些點進行平面擬合得到慣導底面所在平面D。把A1…An投影到擬合平面上D上得A1-An,用投影點進行直線擬合得到坐標軸線。該慣導坐標系的坐標原點為底面上兩坐標軸的交點,使用坐標原點和兩個坐標軸以及右手坐標系原則,即可建立慣導的單體坐標系。由于傳感器集成后底面會因為安裝需要被遮擋住,所以在觀測單體系時把底面點和傳感器表面的一 些標志點進行公共點連測,這樣即使底面被遮擋也可通過表面的公共連測點進行傳感器之間的坐標轉換。

如圖3所示,假定A站上的經(jīng)緯儀A,其儀器中心視為坐標原點(經(jīng)緯儀三軸交點);在B站架設經(jīng)緯儀B。A、B兩經(jīng)緯儀中心連線的水平投影作為X軸,且該水平長度為b,經(jīng)過經(jīng)緯儀A的坐標為(0,0,0),則經(jīng)緯儀B的坐標為(b,0,h)[14]。在經(jīng)緯儀A和B互瞄后,各自得到一個起始方向值。共同照準一物空間點P,測量出水平角αA、αB和垂直角βA、βB。則根據(jù)空間前方交會可以計算出P點的三維坐標(Xp,Yp,Zp)[15]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種復雜環(huán)境下多傳感器數(shù)據(jù)融合方法[J]. 田明明,葉繼華,王仕民,萬葉晶.  山東大學學報(工學版). 2019(03)
[2]基于MLS檢測的一維絕對位移的誤差分析與標定[J]. 張少峰,李強,費飛,楊德華.  電子測量技術. 2019(07)
[3]3D SLAM的室內背包移動測量系統(tǒng)研究[J]. 宋凱,鐘若飛,杜黎明,吳瓊,郭姣.  測繪科學. 2019(05)
[4]機器人工具和相機位姿標定的新方法[J]. 畢德學,王欣亮,劉志芳,王曉鳴.  儀器儀表學報. 2019(01)
[5]結構光非接觸式TCF標定方法研究[J]. 王憲倫,陳壯,崔玉霞.  電子測量與儀器學報. 2019(01)
[6]背包式移動三維激光掃描系統(tǒng)的應用[J]. 楊銘.  測繪通報. 2018(09)
[7]基于SLAM的室內移動測量系統(tǒng)及其應用[J]. 余建偉,危遲.  測繪通報. 2016(06)
[8]中海達iScan-P便攜式移動三維激光測量系統(tǒng)概述[J]. 余建偉,張攀攀,翁國康,楊晶.  測繪通報. 2015(03)
[9]一種室內標定激光測距準確度方法的研究[J]. 權貴秦,郝睿鑫,于洵.  國外電子測量技術. 2013(09)

博士論文
[1]三維點云配準技術研究[D]. 熊風光.中北大學 2018
[2]車載移動測量系統(tǒng)集成關鍵技術研究[D]. 陳長軍.武漢大學 2013
[3]車載移動測量系統(tǒng)激光掃描儀和線陣相機的檢校技術研究[D]. 韓友美.山東科技大學 2011

碩士論文
[1]車載移動測量系統(tǒng)在智慧交通中的應用[D]. 顧慧.吉林大學 2015
[2]智能車校園自主導航方法研究[D]. 梁昆.上海交通大學 2011
[3]積木式三維工業(yè)測量系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 劉尚國.山東科技大學 2005



本文編號：3434005