[发明专利]一种车载扫描系统控制点检校方法在审
申请号: | 201810044256.0 | 申请日: | 2018-01-17 |
公开(公告)号: | CN108278968A | 公开(公告)日: | 2018-07-13 |
发明(设计)人: | 郭明;申兴旺;郭可才;高楚天 | 申请(专利权)人: | 北京建筑大学 |
主分类号: | G01B11/00 | 分类号: | G01B11/00;G01C25/00 |
代理公司: | 北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11465 | 代理人: | 姜海荣 |
地址: | 100044*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 控制点 检校 扫描系统 激光扫描仪 标定 改正 高精度全站仪 三维空间信息 平移参数 旋转分量 转换参数 布设 再利用 姿态角 参考 | ||
1.一种车载扫描系统控制点检校方法,其特征在于,包括:
在检校场内布设多个控制点,通过全站仪获得所述多个控制点的第一组坐标值;
根据车载扫描系统测得所述多个控制点的第二组坐标值;
获取所述车载扫描系统标定的参数初值;所述参数初值为激光扫描仪与惯导之间的3个姿态角度参数和3个平移参数;
建立检校数学模型;
将所述第一组坐标值、第二组坐标值和所述参数初值,代入所述检校数学模型;
解出激光扫描仪坐标系与惯导坐标系之间的三个平移参数改正数Δxc、Δyc、Δzc和三个姿态角旋转分量改正数ΔΩc、ΔΦc、ΔKc。
2.如权利要求1所述的一种车载扫描系统控制点检校方法,其特征在于,所述检校数学模型为:
式中xw,yw,zw为控制点激光点云在WGS-84坐标系下的坐标值,R2、为三个旋转矩阵,R0为激光扫描仪直角坐标系与惯导坐标系之间的旋转矩阵,R1为惯导所测得的三个姿态角构成的旋转矩阵,R 2为车载扫描系统的大地经度和纬度的旋转矩阵;是三个平移参数,是将当地水平坐标系到WGS-84坐标系之间的转换参数;而xc,yc,zc是激光直角坐标系与POS坐标系之间存在的三个平移分量。
3.如权利要求2所述的一种车载扫描系统控制点检校方法,其特征在于,根据所述检校数学模型建立车载扫描系统误差参数的线性化方程;
将上式写成矩阵形式:
V=AX-L (3)
其中:
X=[xc,yc,zc,Ωc,Φc,Kc] (4)
根据最小二乘间接平差原理,可列出法方程式:
ATPAX=ATPL (7)
式中P为观测值的权矩阵,P反映了观测值的量测精度,则P为单位矩阵,由此得到法方程解得表达式:
X=(ATA)-1ATL (8);
计算出改正数Δxc、Δyc、Δzc和ΔΩc,ΔΦc,ΔKc。
4.如权利要求1所述的一种车载扫描系统控制点检校方法,其特征在于,所述第一组坐标值为WGS-84坐标系中的坐标值;
根据车载扫描系统测得所述多个控制点的第二组坐标值,包括:
车载扫描系统测的多个控制点的扫描仪极坐标值,将所述多个控制点的扫描仪极坐标值,转换为多个控制点在WGS-84坐标系中的坐标值。
5.如权利要求1-4任一项所述的一种车载扫描系统控制点检校方法,其特征在于,还包括:
将全站仪获得的第一组坐标值作为平差数据真值,车载扫描系统测得的第二组坐标值作为观测值,求解误差方程,反解出车载扫描系统安装时,激光扫描仪与惯导之间的平移误差与轴向误差。
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