[发明专利]基于多参考基点的三维激光中心测距方法、系统及终端

说明书

本发明公开了基于多参考基点的三维激光中心测距方法、系统及终端，涉及激光测距技术领域，其技术方案要点是：采集目标点的中心测距信息，并转为中心测距向量；确定边缘激光测距器的测距角度，并采集目标点的边缘测距信息，以及转为边缘测距向量；根据多个边缘测距向量之和计算得到标准测距向量，并以中心测距向量在标准测距向量的投影作为最终测距向量的模；根据标准测距向量与中心测距向量之和计算得到参考测距向量，并以参考测距向量的方向作为最终测距向量的方向。本发明同时考虑了距离值大小影响和方向影响，使得最终测距向量与真实距离情况的差异相对较小，有效降低了激光测距的波动性，从而使得激光测距的稳定性更强。

技术领域

本发明涉及激光测距技术领域，更具体地说，它涉及基于多参考基点的三维激光中心测距方法、系统及终端。

背景技术

激光测距装置是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距装置在工作时向目标射出一束激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。若激光是连续发射的，测程可达40公里左右，并可昼夜进行作业。若激光是脉冲发射的，一般绝对精度较低，但用于远距离测量，可以达到很好的相对精度。

现有的激光测距大部分采用单光束进行测距，其具有结构简单、测距效率高，但受仪器本身的精度误差、操作误差、环境干扰等因素影响，使得单光束激光测距的误差较大，环境干扰如烟雾、灰尘、雨滴等因素的干扰。为了有效提高激光测距的精度，部分采用了多光束测距方式；现有的多光束测距在同一光源点分离出多个不同角度的光束，依据光束角度和对应光束的测距信息得到相应的测距结果，并依据不同角度的测距结果进行均值计算，得到最后的测距结果，可以有效避免激光测距出现较大的误差，主要适应于表面平整的目标物测距；此外，还有部分多光束激光测距过程，对可调控的目标表面进行转动，以此测量多组数据进行误差校准，主要适应于可移动目标物的测距；另外，还有部分多光束激光测距在不同的光源点以不同角度的光束对同一目标点进行测量。

现有的多光束激光测距以多个光束为参考虽然能够有效降低目标物的激光测距误差，但是作为参考的光束也会受到各种因素影响，从而导致激光测距误差降低的效果并不能完成达到理想状态。因此，如何研究设计一种能够克服上述缺陷的基于多参考基点的三维激光中心测距方法、系统及终端是我们目前急需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供基于多参考基点的三维激光中心测距方法、系统及终端。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，提供了基于多参考基点的三维激光中心测距方法，包括以下步骤：

通过中心激光测距器采集目标点的中心测距信息，并将中心测距信息转为中心测距向量；

根据中心测距向量确定分布在中心激光测距器四周的边缘激光测距器的测距角度，并通过边缘激光测距器采集目标点的边缘测距信息，以及将边缘测距信息转为边缘测距向量；

根据多个边缘测距向量之和计算得到标准测距向量，并以中心测距向量在标准测距向量的投影作为最终测距向量的模；

根据标准测距向量与中心测距向量之和计算得到参考测距向量，并以参考测距向量的方向作为最终测距向量的方向；

将最终测距向量的模与方向融合后得到表征最终测距信息的最终测距向量。

进一步的，多个所述边缘激光测距器的测距线路呈三维立体分布，且中心激光测距器的测距线路位于多个边缘激光测距器对应测距线路所覆盖的三维立体空间内。

进一步的，所述边缘激光测距器的测距角度计算公式具体为：