[发明专利]一种地面三维激光扫描仪的点云精度检校装置及方法

说明书

本发明公开了一种地面三维激光扫描仪的点云精度检校装置及方法，包括：移动载体，所述移动载体上设有旋转部，所述旋转部分别连接用于搭载激光扫描仪的升降部以及用于搭载目标物的扫描仪伸缩部；所述调节激光扫描仪的扫描角度可调，以检校扫描水平倾角对点云精度的影响；所述目标物方向与激光扫描仪入射方向之间的角度可调，以检校扫描竖直倾角对点云精度的影响。本发明有益效果：实现了地面三维激光扫描仪在工程实践中较为实用化的精度检校，提高了精度检校的准确性和可靠性。

技术领域

本发明涉及激光扫描仪点云精度检测技术领域，尤其涉及一种地面三维激光扫描仪的点云精度检校装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

三维激光扫描技术被誉为“继GPS技术以来测绘领域的又一次技术革命”。三维激光扫描技术突破了传统的单点测量方法，能快速提取物体表面海量的三维坐标数据及纹理数据，并且凭借其非接触性、快速性和主动性等优点，被广泛应用到工程实践生产中。但是扫描仪在获取数据时不可避免地会产生误差，随着地面三维激光扫描仪的快速发展，点云精度问题受到越来越多的关注。

发明人在研究中发现：在工程实践中，地面三维激光扫描仪可能经过长时间使用、磨损、震动或其他原因可能会导致测量精度下降甚至发生测量错误，严重时可能会造成工程事故，因此三维激光扫描系统测量精度评估和检定对于点云数据质量和工程成果质量的控制至关重要；在不同的工程领域中或者面对不同的测绘项目及测绘对象时，三维激光扫描仪还可能会因为检测环境或检测目标的差异造成不同程度的检测误差，因此不同工程对获取的点云精度需求与可允许误差阈值也大不相同，需针对不同项目制定特定的检测方案。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种地面三维激光扫描仪的点云精度检校装置及方法，能够对不同型号的三维激光扫描仪进行点云精度影响因素试验及分析并对仪器内外符合精度进行精确计算，实现地面三维激光扫描仪在工程实践中较为规范和实用化的精度检校。

本发明实施方式的第一个方面，公开了一种地面三维激光扫描仪的点云精度检校装置，包括：移动载体，所述移动载体上设有旋转部，所述旋转部分别连接用于搭载激光扫描仪的升降部以及用于搭载目标物的扫描仪伸缩部；

所述调节激光扫描仪的扫描角度可调，以检校扫描水平倾角对点云精度的影响；所述目标物方向与激光扫描仪入射方向之间的角度可调，以检校扫描竖直倾角对点云精度的影响。

本发明实施方式的第二个方面，公开了一种地面三维激光扫描仪的点云精度检校方法，包括：

确定目标物的目标方位，使得激光扫描仪中心对准目标物；

当探究扫描水平倾角对点云精度的影响时，目标物方向不变，调整激光扫描仪的水平入射角度；分别采集不同水平入射角度下的点云信息；

当探究扫描竖直倾角对点云精度的影响时，激光扫描仪的水平入射角度不变，改变目标物方向与激光扫描仪入射方向之间的夹角，分别获取不同夹角下的点云信息；

当探究扫描距离对点云精度的影响时，激光扫描仪的水平、竖直入射角均保持不变，改变目标物与扫描仪之间的测量距离，分别获取不同距离下的点云信息；

当探究颜色对点云精度的影响时，不同目标物固定板上安装的目标物颜色不同，分别采集不同颜色目标物的点云信息；

当探究环境对点云精度的影响时，控制移动载体在不同的环境下采集目标物的点云信息。

进一步地，还包括：

提取单位面积内点云的数量，以及目标的特征长度和宽度信息，通过公式计算扫描仪的内外符合精度，探究各因素对点云精度的影响。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：