[发明专利]一种激光雷达设备、系统、存储介质及数据实时处理方法

说明书

本申请公开了一种激光雷达设备、系统、存储介质及数据实时处理方法，该方法包括：通过自动调用并执行数据实时采集程序、数据流实时提取及解析程序、激光脚点坐标实时计算程序、精确外方位元素实时确定程序、点云实时赋色程序以及数据实时下发程序，可以实现实时采集数据流、实时提取和解析数据流、实时计算激光脚点坐标、实时确定影像的精确外方位元素、实时对点云进行赋色处理以及实时下发数据，并在显示终端上实时显示、测量和存储操作，由此可以大幅缩短彩色点云数据获取过程所需的时间，从而提升了彩色点云数据获取过程的时效性。

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，特别涉及一种激光雷达设备、系统、存储介质及数据实时处理方法。

背景技术

在现有的激光雷达技术中，数据获取和数据处理是相互隔离的，通常是由飞行平台搭载激光雷达设备在飞行过程中采集原始数据，等到飞行结束后，从激光雷达设备中将原始数据拷贝到地面的用户终端，以利用地面的用户终端对上述获取到的原始数据进行数据处理，从而得到相应的点云数据。显然，上述点云数据的获取过程需要消耗大量的时间，数据成果的获取工期较长，效率慢，并且具有时效性差、采集到的数据准确性较差等缺点，无法及时地反应测区状况，无法及时地实现应急响应等应用需求。

综上所述可以看出，如何缩短点云数据获取过程所消耗的时间，提升点云数据获取过程的时效性是目前亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种激光雷达设备、系统、存储介质及数据实时处理方法，能够有效缩短点云数据获取过程所消耗的时间，提升了点云数据获取过程的时效性。其具体方案如下：

第一方面，本发明公开了一种激光雷达设备移动过程中的数据实时处理方法，包括：

自动调用并执行数据实时采集程序，以分别通过相机、POS系统和激光扫描仪实时采集相应的数据流，得到相应的影像数据流、POS数据流和激光数据流；

自动调用并执行数据流实时提取及解析程序，以对所述影像数据流、所述POS数据流和所述激光数据流均分别进行实时的数据提取和解析处理，得到相应的待处理影像数据、待处理航迹数据和待处理激光数据；

自动调用并执行激光脚点坐标实时计算程序，以利用所述待处理航迹数据和所述待处理激光数据实时计算出每个激光脚点的坐标，得到相应的激光点云数据；

自动调用并执行精确外方位元素实时确定程序，以对所述待处理航迹数据和所述待处理影像数据进行实时处理，得到相应影像的精确外方位元素；

自动调用并执行点云实时赋色程序，以将所述激光点云数据中的每个激光脚点分别实时反投影至已获取所述精确外方位元素的影像平面的相应位置上，并将所述影像平面的相应位置上的色彩信息实时赋给相应的激光脚点，得到相应的彩色点云数据；

自动调用并执行数据实时下发程序，以将所述彩色点云数据实时下发至预设的显示终端进行实时显示、测量和存储。

可选的，所述利用所述待处理航迹数据和所述待处理激光数据实时计算出每个激光脚点的坐标，得到相应的激光点云数据的步骤，包括：

从所述待处理航迹数据中确定出与激光脚点的发射时刻对应的位置信息和姿态信息，得到第一位置姿态信息；

根据所述第一位置姿态，并利用第一旋转矩阵，将每个激光脚点的坐标从所述激光扫描仪的自身坐标系转换到地理坐标系，然后再从地理坐标系转换到笛卡尔坐标系，得到相应的激光点云数据；

其中，所述激光点云数据的格式为标准LAS格式，所述第一旋转矩阵中包含所述激光扫描仪的自身坐标系与导航坐标系之间的旋转角和所述激光扫描仪的坐标原点与IMU的坐标原点之间的偏移量，该旋转角中包含激光检校角度值。

可选的，所述对所述待处理航迹数据和所述待处理影像数据进行实时处理的步骤，包括：