[发明专利]一种三维激光扫描仪内参数标定方法及装置

摘要

本发明涉及一种三维激光扫描仪内参数标定方法及装置，属于三维激光测量技术领域。本发明以单站扫描数据中平面特征的总体平面度和平面内点数来评价点云总体质量，构建目标函数，使得该目标函数值最小的函数最优解作为待求内参数的估值；采用基于平面特征的内参数解算方式求解目标函数，即按设定的平面提取算法提取平面特征，并计算目标函数值，利用非线性优化算法的搜索规则找到使目标函数值最优的一组参数，该参数即为待求内参数。本发明无需配合人工靶标，对场景无特殊要求，可在任何具有平面特征的场景中实现标定，且能够实现扫描仪的现场快速标定，提高了DIY三维激光扫描仪测量精度和点云质量。

主权项

1.一种三维激光扫描仪内参数标定方法，其特征在于，该标定方法包括以下步骤：1)以单站扫描数据中平面特征的总体平面度和平面内点数建立目标函数，使得该目标函数值最小的函数最优解作为待求内参数；2)从初始点云数据中提取平面特征，利用平面内的点计算目标函数值；3)利用非线性优化算法的搜索规则找到使目标函数值最优的一组参数，该参数即为待求内参数；所述步骤1)建立的目标函数为：其中N为输入数据点的总数，K为提取到的平面个数，n_i为第i个平面上的局内点个数，d_i,j为第i个平面上第j个局内点到平面的距离，与α₀和β₀有关，α₀为激光扫描瞬时坐标系绕激光扫描理想坐标系的X_S轴的旋转角，β₀为激光扫描瞬时坐标系绕激光扫描理想坐标系的Z_S轴的旋转角，和分别为α₀和β₀的估计值。