[发明专利]同时参考球与面的多波束三维激光成像系统的检校方法

摘要

本发明公开一种同时参考球与面的多波束三维激光成像系统的检校方法，方法步骤如下：(1)提取球与平面目标上的激光扫描观测点与高精度测量参考点，采用最小二乘拟合法拟合球的球心和平面的法向量；(2)解算扫描点到参考点之间的变换关系，获得两坐标系间初始的位姿参数；(3)对扫描仪系统误差参数与位姿参数进行最优估计解算；(4)对估计参数的观测量的残差进行粗差探测与正态性检验，判断误差是否正态分布，不是则剔除粗差进行步骤(3)，若是则给出最优估计参数值进行步骤(5)；(5)利用估计的参数值对扫描仪的观测值进行改正，评价估计参数的检校精度与提高程度。本发明的方法具有综合多种约束、准确性好，精度高，易操作等特点。

主权项

1.一种同时参考球与面的多波束三维激光成像系统的检校方法，其特征在于包括如下步骤：/n1)提取球与平面目标上的激光扫描观测点与高精度测量参考点，采用最小二乘拟合法拟合球的球心和平面的法向量；/n采用多波束三维激光成像系统在多个站点对物方空间中不同位置的参考球与面目标进行扫描获得视场内点云，并通过点云分割来提取目标上的观测点。同时，采用高精度三维测量系统对参考球与面目标进行测量获得参考基准点，对于球目标与平面目标上的点分别采用最小二乘球拟合与最小二乘平面拟合，获得参考球目标的球心和参考面目标的基准平面法向量；/n2)采用观测点到参考面的ICP算法，解算扫描点到参考点之间的变换关系，获得两坐标系间初始的位姿参数；/n根据提取的球与面目标上观测点和拟合的参考基准，采用点到参考面的ICP算法进行目标到目标的配准，通过将多个扫描的本体坐标下点云到参考目标的外部坐标间的刚体转换来获得扫描仪初始的位姿参数，即初始的平移量T，扫描站坐标系到外部坐标系的平移矩阵，和旋转矩阵