[发明专利]一种无人机激光点云高效采集处理方法

说明书

本发明公开了一种无人机激光点云高效采集处理方法，采用搭载激光扫描仪、GNSS高精度定位系统、MEMS惯性导航系统、IMU系统、高速数据采集存储系统和全画幅相机的无人机设备依照预设地区轨道飞行，并做航线规划，快速获取高精度点云数据，通过与同步获取的三维高精度激光雷达数据与成像技术、三维高精度激光点云与正射影像配准算法，获取正摄影像的精准曝光时刻位置姿态信息，完成DOM成果的快速获取与精度配准。该无人机激光点云高效采集处理方法，本发明通过程序化流程打通点云采集处理全流程，适应山区作业；同时基于北斗卫星导航系统与CORS网，支持无基准站功能，实现集采集、处理、赋色、传输、浏览等功能为一体的真彩色三维点云数据快速获取。

技术领域

本发明涉及数据采集技术领域，具体为一种无人机激光点云高效采集处理方法。

背景技术

扫描资料以点的形式记录，每一个点包含有三维坐标，有些可能含有颜色信息或反射强度信息；点云数据除了具有几何位置以外，有的还有颜色信息，颜色信息通常是通过相机获取彩色影像，然后将对应位置的像素的颜色信息赋予点云中对应的点，强度信息的获取是激光扫描仪接收装置采集到的回波强度，此强度信息与目标的表面材质、粗糙度、入射角方向，以及仪器的发射能量，激光波长有关；

无人机激光点云高效采集处理具有现实意义。通过无人机激光雷达程序化采集点云数据，并进行高效处理，可以辅助深度挖掘激光雷达点云数据应用，与GIS地理信息系统相结合实现输电线路云管控；

现有无人机激光点云采集及处理技术，成本高，且涉及大量的人手操作，流程割裂，生成效率低，无法满足输电线路大规模应用的需求，鉴于上述问题，发明人针对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人机激光点云高效采集处理方法，以至少解决现有技术中提出的数据采集流程和割裂，效率低成本高，不适用于大规模的采集需求的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无人机激光点云高效采集处理方法，包括：

S1、采用搭载激光扫描仪、GNSS高精度定位系统、MEMS惯性导航系统、IMU系统、高速数据采集存储系统和全画幅相机的无人机设备依照预设地区轨道飞行，并做航线规划，快速获取高精度点云数据；

S2、通过与同步获取的三维高精度激光雷达数据与成像技术、三维高精度激光点云与正射影像配准算法，获取正摄影像的精准曝光时刻位置姿态信息，完成DOM成果的快速获取与精度配准；

S3、加载机载数据和基站数据，设定正确的基站坐标，并采用全域免像控功能，通过后处理软件计算进行GNSS数据的后差分与IMU系统融合计算，得到高精度位姿结果；

S4、在飞行过程中即对获取到的原始三维激光点云数据与POS数据进行预处理，后期可根据影像数据快速生成真彩色点云，同时节省飞行完成后的处理时间，增大产能。

S5、在点云生成后，通过特征比对分析检测点云是否存在问题，并自动生成质量程序化报告和带坐标的激光数据，对激光数据进行分类。

优选的，步骤S4中的所述预处理可包括有：对POS数据进行解压、生成点云数据las格式文件和转换所需坐标系。

优选的，所述对POS数据进行解压后同时进行自动校验有无文件损坏和数据丢失情况。

优选的，出现下列问题时，需要进行补飞或重飞：

(1)POS系统局部数据记录缺失；

(2)根据各个设备评价指标检查不能满足要求决定；

(3)原始数据质量存在局部缺陷而影响点云的精度或密度；

(4)原始照片存在漏拍、色彩差异大的情况。