[发明专利]一种移动测量系统标定方法

摘要

本发明提出了一种移动测量系统标定方法，通过在标定场地中设置单个标靶，改变移动测量系统的所在位置，分别通过扫描仪和惯性测量单元对单个标靶进行扫描和记录，并构造目标函数，用遗传算法求解扫描仪坐标系变换到惯性测量单元坐标系间的欧拉角，通过线性求解扫描仪中心在惯性测量单元坐标系下的平移向量和标靶三维坐标。本发明利用单个标靶进行移动测量系统标定，测量所需场地空间小，可在室内进行标定，检测结果不易受自然环境干扰；单个标靶可随意布置，不需要另外测量其中心坐标，工作量和计算量较小；数据处理过程不依赖人工干预，采用最小二乘法计算平移参数，结果可信度高。

主权项

1.一种移动测量系统标定方法，其特征在于：包括以下步骤：A.将单个标靶固定在标定场地中，在单个标靶周围均匀的选取n个测站点位，各测站点位的高度各不相同；B.将移动测量系统分别在各测站点位进行扫描测量，变换测站点位时，改变移动测量系统的姿态，使各测站点位的移动测量系统的姿态互不相同；C.对当前测站点位i进行扫描测量时，扫描仪记录获得的点云数据；惯性测量单元记录获得的惯性测量单元的在当地水平坐标系下的坐标时间序列和姿态时间序列，其中i∈n；D.对扫描仪获得的点云数据进行处理，获得标靶中心在扫描仪坐标系中的三维坐标，记为：E.对惯性测量单元获得的坐标时间序列与姿态时间序列进行处理，得到惯性测量单元的在当地水平坐标系下的三维坐标和三个姿态角，该三维坐标、三个姿态角和姿态角从惯性测量单元坐标系转换至当地水平坐标系对应的旋转矩阵，分别记作：θ_Zi、θ_Yi、θ_Xi和R_i；F.根据坐标转换数学模型列出观测方程，使用遗传算法搜索得到扫描仪坐标系变换到惯性测量单元坐标系间的欧拉角；G.根据扫描仪坐标系变换到惯性测量单元坐标系间欧拉角，求解扫描仪中心在惯性测量单元坐标系下的平移向量和标靶三维坐标。