[发明专利]一种多站地基激光雷达数据的自动配准方法

摘要

本发明公开了一种多站地基激光雷达数据的自动配准方法，该方法着重于改进初始点云配准阶段的工作效率，通过设计新的操作流程，实现自动化的粗拼接，大大提高了操作流程的自动化，简化了操作工序，降低了人力消耗，缩短了内业周期。本发明保证配准精度的同时，大大提高配准效率，解决了传统的多站地基激光雷达数据配准拼接过程的耗时耗力精度差的问题，具有较高的实用价值，将为激光雷达的应用提供强有力的技术支撑。

主权项

一种多站地基激光雷达数据的自动配准方法，其特征是，包括以下步骤：（1）首先对原始数据进行基于特征点方法的预配准，采用构建三角网计算曲面法向量的方式，构建特征点集，完成预匹配，具体包括以下步骤：1）利用扫描时的初始位置信息，获取相邻站点之间粗的重叠区区域；2）针对重叠区不小于50%的数据，利用特征提取算子提取重叠区的特征点，并结合RANSAC算法进行粗差剔除达到特征描述优化；3）采用改进的迭代最近点算法对优化后的特征进行特征匹配，求解其相应的旋转矩阵，并将其旋转矩阵应用于整个数据，其中，所述改进的迭代最近点算法是建立在基于八叉树的非均匀网格精简数据的基础上的新算法，具体包括以下步骤；a、构造出测量点云的最小外界立方体，并把它作为八叉树结构的根节点；b、将该立方体均匀分割成大小相同的八个子立方体，每个子立方体被看作根节点的子节点，由此将空间递归细分为2的N次方个子立方体；c、在根节点层上进行ICP迭代搜索，收敛后，在收敛的节点的子节点内继续迭代搜索，直至其误差达到最小，精度最高，从而实现快速高效的特征匹配；（2）利用站与站之间的相对关系通过重叠区的同名点作为连接点，结合野外实测的GPS控制点，进行整体的区域网平差，实现误差的均匀分配，削弱误差累计，达到高精度的精校正处理，从而实现多站地基激光雷达数据的自动与半自动配准处理。