[发明专利]用于地面激光扫描数据配准的平面靶标的精确定位方法

摘要

本发明涉及用于地面激光扫描数据配准的平面靶标的精确定位，包括以下步骤：首先基于人工靶标靶心附近的点云数据，利用主成分分析算法确定点云数据所在的平面；其次将点云数据正射投影生成点云数据的正射投影强度影像；第三在生成的正射投影强度影像中基于旋转对称模式识别与定位算法确定靶心在强度影像中的位置；第四根据激光扫描点与投影影像中像素的对应关系确定靶心的三维坐标。当强度影像中定位的靶心没有对应的激光扫描点时，采用非线性最小二乘估计靶心的三维坐标。本发明提出的技术方案对于地面激光扫描数据处理和三维建模具有重大意义和实用价值，将本发明提出的方法用于地面激光扫描点云数据配准中能够达到毫米级的配准精度。

主权项

用于地面激光扫描数据配准的平面靶标的精确定位方法，其特征在于：采用主成份分析方法确定靶标所在的平面，通过正射投影生成靶标的强度影像，利用旋转对称模式识别和定位靶心在强度影像中的位置，使用最小二乘求解靶心的精确三维坐标，具体包括以下步骤：步骤1，交互选择靶标靶心附近的点云数据，利用主成分分析方法确定点云数据所在的平面，利用靶心附近激光扫描点云数据的三维坐标构造协方差矩阵，对该协方差矩阵进行主成分分析，靶标点云数据所在的平面近似地通过与最大的两个特征值对应的特征向量表达；步骤2，将点云数据正射投影生成点云数据的正射投影强度影像，该强度影像为一灰度影像，影像中每个像素的灰度值根据激光扫描点的强度值计算；步骤3，在生成的正射投影强度影像中基于旋转对称模式识别与定位方法确定靶心在强度影像中的位置；步骤4，对靶心三维坐标进行求解；当强度影像中定位的靶心有对应的激光扫描点时，根据激光扫描点与投影影像中像素的对应关系确定靶心的三维坐标；当强度影像中定位的靶心没有对应的激光扫描点时，采用最小二乘法估计靶心的三维坐标。