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移动激光扫描技术是从上世纪90年代初逐步发展起来的一门测绘技术,也是当今测绘界最为前沿的技术之一,可用于工程测量和制图等诸多领域。地面3D激光扫描仪具有测量速度快,精度高等优点。本文以奥地利RIEGL公司的地面三维激光扫描仪VZ400为例,研究将其作为移动测量系统的主要传感器所涉及的关键技术,包括联机控制、时间基准统一和空间基准统一三个方面:解析了激光扫描仪的接口定义,并结合联机控制的开发库——RiVLIB实现的仪器的联机控与数据通信;给出了基于GPS秒脉冲信号的时间同步原理,实现了系统时间基准的传递与统一;分析了移动测量系统中的坐标系,并根据地面三维激光扫描仪的实际情况,构建了单站的参数标定模型。通过本文的研究与实验,使测量系统实现常见移动测量的二维帧扫描模式以及针对重点区域的三维全景扫描模式,同时,当它闲置时还可将激光扫描仪拆卸进行静态的扫描,丰富了系统的测量方式,提高了系统的适应性与使用效率。 相似文献
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车载全景影像与激光点云数据配准方法研究 总被引：1，自引：0，他引：1
全景影像与激光点云的高精度配准是车载移动测量系统中多传感器数据集成处理的关键环节。本文针对车载多面阵拼接全景影像与激光点云的配准问题, 提出了一套高精度的数据配准方法。通过高密度的静态激光点云解算每个面阵CCD在激光扫描仪坐标系下的外标定参数, 以实现单张CCD影像与激光点云在扫描仪坐标系下的配准, 在全景拼接过程中全景影像与单张CCD影像精确的映射关系已知, 利用扫描仪坐标系、POS坐标系及WGS-84坐标系间的转换关系即可获得全景影像与激光点云在物方坐标系下的动态、高精度的配准参数。试验表明该数据配准方法精确可靠、适用性强, 能满足基于全景影像与激光点云数据融合的城市道路竣工、部件采集、目标提取、三维重建等高精度量测应用需求。 相似文献
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车载式近景目标3维测量系统,采用激光扫描仪获取建筑物立面点云.激光点云仅具有扫描仪坐标系下的坐标,不便于其他数据融合进行3维建模.文中根据系统的特点和要求,通过建立相应的坐标系,利用已有或优化的坐标转换模型确定坐标系之间的坐标转换关系.依据基准点与载体平台GPS接收机之间同步观测数据将激光点云在扫描仪坐标系下的坐标经过多次坐标转换,得到基准点所在当地坐标系下的坐标.使系统实现了满足精度要求的建筑物立面激光点云的定位工作. 相似文献
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地面3维激光扫描仪是一种新型测量仪器,应用领域广泛。随着3维激光扫描技术和CCD传感器技术的不断发展,越来越多的3维激光扫描仪配有内置或者外置的数码相机。在对目标的描述上,点云和影像数据各有优势,扫描仪和数码相机的联合标定可为实现两者的优势互补提供基础。目前扫描仪和数码相机的联合标定主要是基于扫描区域的几何特性或者基于2维平面标定靶,这两种联合标定方法具有一定的局限性。这里在设计3维立体标定靶的基础上,提出了一种基于3维立体标定靶的联合标定方法。经过实验验证了联合标定方法的有效性和稳健性。 相似文献
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在测距传感器不断轻量化、小型化以及室内外地图一体化导航应用的驱动下,三维（3D）室内移动测量成为当今研究和应用的热点,在室内建模、室内定位等新兴领域中的应用越来越广泛。3D室内移动测量系统通常配备激光扫描仪、全景相机、惯性测量单元（inertial measurement unit,IMU）系统和里程计等传感器,虽能实现3D室内点云数据的采集,但其距离传感器-激光扫描仪价格昂贵且便携性较差。彩色深度（RGB depth,RGB-D）相机为低成本3D室内移动测量系统构建提供了新的距离成像传感器选择,但主流型号RGB-D相机视场角小,继而导致数据采集效率远低于传统激光扫描仪,难以做到点云数据的完整覆盖与稳健采集,且易造成同时定位与制图（simultaneous localization and mapping,SLAM）过程中跟踪失败。针对以上问题,构建了一种低成本室内3D移动测量系统采集设备,通过组合多台消费级RGB-D相机构成大视场RGB-D相机阵列,提出了一种阵列RGB-D相机内外参数标定方法,并通过实验检验了设计系统采集的点云数据的精度。 相似文献
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船载移动激光三维测量系统是集激光扫描仪、全球定位系统和惯性导航测量单元等于一体的多传感器集成系统，具有效率高、精度高、三维测量等特点，可解决码头、河道、海岛礁测绘中传统方法难以测量的难题。船载移动激光三维测量系统的高精度时空同步是实现数据融合和高精度三维测量的保证，安置角偏差检校是船载移动激光三维测量的关键步骤。本文首先分析了船载移动激光三维测量系统中相关坐标系之间的转换关系，提出了一种以桥体为检校场的安置角偏差消除方法。该方法在时空配准的基础上，通过扫描测线内桥体结构的偏移量分别计算侧滚角、俯仰角及航向角的安置角偏差，最后通过控制点验证误差改正后的测量精度。试验结果证明，本文方法易于实施，且具有较高的准确性，能够有效保障船载移动激光测量数据的质量和精度。 相似文献
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适用于机载三维遥感的动态GPS定位技术及其数据处理 总被引：2，自引：0，他引：2
机载三维遥感采用动态ＧＰＳ定位技术提供遥感器的空中精确位置,能快速高效获得遥感地学编码图像和ＤＥＭ,雇地中国自行研制、具有独创性的机载三维遥感影像制图系统中的动态ＧＰＳ定位技术特点和要求进行了分析。论述了应用三维遥感的ＧＳＰ定位数据处理和算流程。法 相似文献
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Manohar Yadav Salil Goel A. K. Singh Bharat Lohani 《Journal of the Indian Society of Remote Sensing》2014,42(2):301-310
There is a growing demand for technologies that support capturing of comprehensive and good quality 3D spatial data at a faster rate with low investment and minimal effort, while also causing least disturbance to other activities in the area. Mobile mapping systems (MMS), which are being developed in a few western countries, solve this problem but their import is highly expensive. While the components of a MMS are easily available off-the-shelf at lower cost, the main reason for their high cost is the intellectual property involved in the sensor design, integration, calibration, and the related software. Developing the intellectual property locally can bring down the cost of MMS to a large extent. Keeping this in mind, a MMS has been developed in this research using the locally available sensors. This paper describes the methodology to integrate navigation and mapping sensors including the developed calibration procedures. It further describes the time synchronization technique developed for multi-sensor data fusion and algorithms implemented by software package for data processing. The sensors integrated in the MMS include a standard GPS, IMU and a standard laser scanner. A Kalman filter is implemented to integrate the GPS and IMU data, which provides position and orientation information for the sensors. A simulation software package is also developed to verify, understand and develop the equations used in MMS. Field tests have been performed using the developed MMS and the results are shown for a few cases. Results validate the designed algorithms and indicate the successful development of the MMS, which has potential to be further developed and used in field. Though a number of papers are available on MMS, the thrust of this paper is to present a complete methodology for developing a MMS using locally available sensors. Unlike available papers, this paper outlines all aspects of design, calibration and operation, where each of these aspects is handled in a novel way as demanded by the available sensors. This is particularly useful for individuals or organizations interested in procuring sensor components off-the-shelf and develop their own (low cost) Mobile Mapping system. 相似文献
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利用3维成像仪快速生成遥感地学编码图像 总被引：7，自引：0，他引：7
机载３维成像仪是集成了ＧＰＳ、姿态测量装置、扫描激光测距仪和扫描光谱成像仪的 一代航空遥感系统,它能利用飞行所获取的原始数据直接生成数字正射影像图,而无需任何地面控制点,本文首先简要介绍了机载３维成像仪系统的基本原理,然后在计算出扫描激光要样点３维坐标的基础上,着重分析了快速生成遥感地学编码影像的算法,包括利用激光测路点坐标精确纠正原始图像,图像的灰度快速内插和各航带间的全自动无终拼接等算法,经过试验研究,该方法切实可行,可以满足种种上实时,准实时的遥感应用要求。 相似文献
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YOU Hongjian LIU Shaochuang LI Shukai 《地球空间信息科学学报》2001,4(3):62-67
1 ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＲｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｈａｓｂｅｅｎａｐｐｌｉｅｄｉｎｍａｎｙｆｉｅｌｄｓｉｎｔｈｅｐａｓｔｄｅｃａｄｅｓ ,ｂｕｔｔｈｅｍｏｄｅｔｏａｃｑｕｉｒｅａｎｄｐｒｏ ｃｅｓｓｔｈｅｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｄａｔａｄｏｅｓｎｏｔｃｈａｎｇｅｒａｄｉ ｃａｌｌｙ .Ｔｈｅｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅｍｕｓｔｂｅｇｅｏ＿ｒｅｆｅｒ ｅｎｃｅｄｔｈｒｏｕｇｈｏｎｇｒｏｕｎｄｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔｓ (ＧＣＰｓ) ,ａｎｄｓｔｅｒｅｏｍａｔｃｈｉｎｇｍｕｓｔｂｅａｐｐｌｉｅｄｉ… 相似文献
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从激光扫描数据中进行建筑物特征提取研究 总被引：42，自引：4，他引：42
提出了一套基于建筑物几何特征的信息挖掘方案，并具体介绍了研究中采用的一些原理、方法与实用算法，从而可以直接从激光扫描数据中提取建筑物的平面外轮廓信息。利用本方案对车载激光扫描系统获取的城市建筑物试验数据进行了具体的处理，并给出了三维建模和可视化表达结果。 相似文献
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IMU/DGPS辅助车载CCD及激光扫描仪三维数据采集与建模 总被引：12，自引：2，他引：10
三维信息快速采集是真实场景建模与三维虚拟现实技术的关键。本文提出了一种基于激光扫描仪、线/面阵CCD相机及GPS与IMU等多种传感器融合的车载移动式数据快速采集系统。各传感器安置在车内稳定平台上并随车保持一致的运动姿态。通过对GPS和IMU数据进行卡尔曼(Kalman)滤波,可推测出整个系统及各传感器的位置和最佳姿态估计;从扫描仪点云数据可提取出街道场景中事物的三维几何信息;线阵CCD相机用于获取路面带状地物等线性特征;面阵CCD采集街道两侧面状纹理信息,从而快速获得城市目标的地理坐标和三维建模信息,由此可重建城市路面街道的三维真实场景。 相似文献