[发明专利]一种车载扫描系统控制点检校方法

说明书

本发明涉及一种车载扫描系统控制点检校方法，在所建立的检校场内布设大量控制点，利用高精度全站仪测得一组控制点的坐标作为真值，再利用激光扫描仪测得的结果与之比较，带入标定的参数初值，用解方程的方法解出激光扫描仪与POS坐标系之间的三个平移参数改正数Δx_c、Δy_c、Δz_c，和三个姿态角旋转分量改正数ΔΩ_c、ΔΦ_c、ΔK_c。对通过标定得出的转换参数进行改正。与传统方法比较，本方法能够提高车载扫描系统获取三维空间信息的精度与准确性，检校方法对实际使用具有重要的参考价值，适用性及实用性更强。

技术领域

本发明涉及测绘科学技术领域，特别涉及一种车载扫描系统控制点检校方法。

背景技术

目前二代街景系统SSW车载激光建模测量系统在我们的生活中得到了越来越广泛的应用，百度地图的新产品利用该系统实现了全景视图的3D模型化，进而绘制出真实再现实景的三维地图。二代街景在技术上有了重大的突破，一代街景是利用照片，二代街景利用的是所建立模型，不仅能立体的还原街景的环境，甚至还能将周围的细节呈现出来。经过车载激光移动建模系统采集和运算完全实现了地图的多角度和可测量化，将全息三维应用到交通，规划等城市各个领域。

二十世纪八十年代末到九十年代初美国俄亥俄州州立大学设计研制的第一台GPSVan移动测量系统。该系统的设计原理是在汽车平台上搭载GPS/INS 组合系统、里程计等来获取位置和姿态参数，装配两台模拟相机采集影像数据，利用近景摄影测量的原理求解目标空间坐标。

加拿大推出第二代VISAT系统，并引入导航级的INS系统，定位精度能达到0.1米。日本东京大学空间信息科学研究中心由Dinesh MANANDHAR提出的激光初步检校模型和线阵相机检校模型可为车载三维激光移动测图系统的研究提供重大帮助。此外,奥地利维也纳理工大学的Camilo RESSL将激光点云数据同高程数据进行对比进而分析激光点云数据的精度,此方法为进行车载三维激光移动测图系统检校以及精度分析提供参考方案。首都师范大学提出了应用玻璃反射、透射激光扫描线获取控制点在像方坐标系下的坐标，然后用全站仪测得控制点在物方坐标系下的坐标，再运用三维坐标转换模型以及改进的高斯一牛顿法编制程序求解出激光扫描仪的外参数以及精度评定以达到完成系统检校的目的。

车载三维激光移动测图系统获取三维空间信息的精度与准确性在很大的程度上取决于系统的总体检校，现有技术中的检校方法，还存在不足。

发明内容

鉴于上述问题，本发明依据三维激光扫描仪和惯性导航系统的工作原理及它们与GPS系统相结合使用的特性，针对车载式激光扫描系统的初始硬件集成，提出了一种车载扫描系统控制点检校方法，能够提高车载扫描系统获取三维空间信息的精度与准确性。

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种车载扫描系统控制点检校方法。

本发明实施例提供一种车载扫描系统控制点检校方法，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Δx_c、Δ y_c、Δz_c和三个姿态角旋转分量改正数ΔΩ_c，ΔΦ_c，ΔK_c。