[发明专利]结合面片特征与GPS位置的地面激光点云拼接方法

权利要求书

1.结合面片特征与GPS位置的地面激光点云拼接方法，其特征在于：利用基准站与拼接站的测站中心GPS位置和两对同名面的空间关系，计算拼接站点云到基准站点云的旋转矩阵，具体包括以下步骤，

A利用平面拓展分割算法，对基准站点云和拼接站点云进行分割，人工标定一对竖直同名分割片和一对水平同名分割片；

B 对两对点云分割片分别拟合平面，获得平面方程；

C利用同名面法线方向一致性对拼接站平面进行旋转，基准站分割片的平面法向量为P_T, 拼接站同名分割片的平面法向量为P_S，将拼接站平面绕轴L旋转夹角α 度，其中L为两平面法向的叉乘向量，α为P_T到P_S的角度，旋转参数为水平同名面旋转参数和竖直同名面旋转参数的乘积；

D利用测站中心GPS相对位置和同名面拼接后为同一平面信息，获得拼接站中心在基准站坐标系下的位置满足三个条件，从而计算平移参数。

2.根据权利要求1所述的结合面片特征与GPS位置的地面激光点云拼接方法，其特征在于：步骤1所述的点云分割方法为平面拓展分割法。

3.根据权利要求1所述的结合面片特征与GPS位置的地面激光点云拼接方法，其特征在于：步骤1所述的同名面：一对竖直同名面和一对水平同名面。

4.根据权利要求1所述的结合面片特征与GPS位置的地面激光点云拼接方法，其特征在于：步骤2所示的拟合平面为：根据点云的空间共面性，将点云分割片拟合为空间平面方程。

5.根据权利要求1所述的结合面片特征与GPS位置的地面激光点云拼接方法，其特征在于：步骤3所述的同名面法线方向一致性为：两站的同名面法线向量的方向一致。

6.根据权利要求1所述的结合面片特征与GPS位置的地面激光点云拼接方法，其特征在于：步骤3所述的旋转轴L：拼接站分割片平面与基准站同名分割片平面的叉乘向量。

7.根据权利要求1所述的结合面片特征与GPS位置的地面激光点云拼接方法，其特征在于:步骤3所述的夹角α: 拼接站分割片平面与基准站同名分割片平面的夹角。

8.根据权利要求1所述的结合面片特征与GPS位置的地面激光点云拼接方法，其特征在于：步骤4所述的拼接站中心在基准站坐标系下的位置满足三个条件:拼接站中心位置与基准站中心位置的距离等于两站中心GPS的距离，拼接站中心在基准站坐标系下到基准站竖直平面的距离等于拼接站坐标系下拼接站中心到拼接站竖直平面的距离，拼接站中心在基准站坐标系下到基准站水平平面的距离等于拼接站坐标系下拼接站中心到拼接站水平平面的距离。