[发明专利]一种基于二维激光扫描仪的“V”型靶标及坐标测量方法

权利要求书

1.一种基于二维激光扫描仪的“V”型靶标，其特征在于，包括靶标板、简易测角装置、气泡调平装置、连接件、靶标三脚架、铅垂线；

所述靶标板包括两块有机玻璃底板和反光贴纸，两块所述有机玻璃底板沿短边拼接，所述反光贴纸覆盖粘贴在所述有机玻璃的表面并将两块所述有机玻璃底板连接起来，形成“V”型靶标板；

所述简易测角装置用于对所述靶标板的张角进行测量；

所述气泡调平装置平面与所述靶标板平面垂直，用于将所述靶标板调成水平，使所述两块有机玻璃底板的拼接线与水平面垂直；

所述连接件用于将所述靶标板与所述靶标三脚架相连接；

所述靶标三脚架用于调整所述靶标板的高度，以适用于不同的测量环境；

所述铅垂线用于标记测量点。

2.根据权利要求1所述的一种基于二维激光扫描仪的“V”型靶标，其特征在于，所述反光贴纸粘贴在所述靶标板的内侧或外侧，以构成两种不同的“V”型靶标。

3.根据权利要求1所述的一种基于二维激光扫描仪的“V”型靶标，其特征在于，所述连接件包括干板架、快装板、转接螺丝；所述干板架用于夹持所述靶标板；所述快装板内开设有长条槽，所述干板架通过转接螺丝连接在所述长条槽内，并能在所述长条槽内移动，以调整所述靶标板的角度；所述快装板安装在所述靶标三脚架上。

4.一种基于上述权利要求1至3任一项所述的基于二维激光扫描仪的“V”型靶标的坐标测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、装置连接与测量场搭建，其中，所述的测量场搭建包括：设置二维激光扫描仪位置，调平靶标和二维激光扫描仪，在待测点的位置设置靶标，调整靶标与二维激光扫描仪测量平面高度一致；

步骤二、二维激光扫描仪的软件连接与初始化；

步骤三、二维激光扫描仪数据帧处理：提取二维激光扫描仪回传的数据帧中的所需信息，并将所需信息转成十进制数据，再根据所需信息中的每一个距离数据对应的角度，得到每一个测量点相对于二维激光扫描仪测量原点的二维坐标，并将二维坐标与所需信息中的反射率数据按序号建立一一对应关系；

步骤四、“V”型靶标识别：在二维激光扫描仪获得的各个靶标板的反射率数据中，剔除反射率不足99.6％的点；设定相邻两点的间距阈值，将保留的反射率大于等于99.6％的点根据相邻两点的间距进行分组；通过3σ准则剔除每组内的异常点，通过由靶标到二维激光扫描仪的距离、靶标正面宽度这两个参数确定靶标分组合理点数范围，并根据靶标分组合理点数范围剔除异常分组；此时，剩余的点组都为“V”型靶标点组且每一组都是一个“V”型靶标；每组内第一个点和最后一个点的连线称为端点连线，计算每组内端点连线方程，在组内寻找到端点连线距离最大的点，距离最大的点即为最接近“V”型尖端的测量点；计算测量点到二维激光扫描仪原点的距离和端点连线到二维激光扫描仪原点的距离，若测量点到二维激光扫描仪原点的距离大于端点连线到二维激光扫描仪原点的距离，则反光贴纸粘贴在靶标板内侧，反之则粘贴在靶标板外侧；

步骤五、“V”型靶标特征点坐标获取：以步骤四中得到的最接近“V”型尖端的测量点为分界，分别将组内测量点两侧的点拟合为两条直线，两条直线的交点即为真正的靶标尖端，两条直线的交点坐标即为“V”型靶标特征点坐标。

5.根据权利要求4所述的一种基于二维激光扫描仪的“V”型靶标的坐标测量方法，其特征在于，步骤三中，所需信息包括数据个数、数据比例因子、距离数据和反射率数据。