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球形标靶的固定式扫描大点云自动定向方法

测绘学报 2015年第4期44卷 431-437页

作者：姚吉利马宁贾象阳徐广鹏谢建春山东理工大学建筑工程学院山东淄博255000 山东省地质测绘院山东济南250014

根据目前地面激光扫描数据获取速度快、数据量大、测量距离远、专用特殊材料制作的标靶识别距离近、点云定向数据处理相对滞后、自动化程度低、不能适应远距离地形测量的现状,提出了从大点云中（每站1亿点以上）自动探测远距离标靶的点... 详细信息

根据目前地面激光扫描数据获取速度快、数据量大、测量距离远、专用特殊材料制作的标靶识别距离近、点云定向数据处理相对滞后、自动化程度低、不能适应远距离地形测量的现状,提出了从大点云中（每站1亿点以上）自动探测远距离标靶的点云定向方法.该方法首先根据标靶控制点的工程测量坐标信息,搜索到标靶所在点云环,然后对各点云环进行扇形分区,快速探测标靶,获取标靶中心扫描坐标,最后平差计算扫描仪位置参数和姿态参数,实现点云坐标到工程测量坐标的转换.该方法在普通配置的计算机上得到实现,并成功用于远距离山区地形测量,其中定向标靶半径0.162m,标靶到扫描站距离在180-700m 之间.

关键词：大点云球形标靶扫描坐标工程测量坐标坐标转换地形测绘

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地面激光扫描球形标靶的球心误差研究

武汉大学学报（信息科学版） 2012年第5期37卷 598-601页

作者：张毅闫利杨红陈向阳武汉大学测绘学院武汉市珞喻路129号430079 长江三峡勘测研究院有限公司(武汉)

分析了球形标靶的特点,通过激光雷达方程描述了球心误差的产生过程和性质,研究统计了球心误差随激光入射方向的分布,采取多项式拟合和模拟球面的方法确定了球心位置和误差大小。实测数据验证了球心误差的系统性特点,并提出削弱球心误差... 详细信息

分析了球形标靶的特点,通过激光雷达方程描述了球心误差的产生过程和性质,研究统计了球心误差随激光入射方向的分布,采取多项式拟合和模拟球面的方法确定了球心位置和误差大小。实测数据验证了球心误差的系统性特点,并提出削弱球心误差的方法。

关键词：地面激光扫描球形标靶球心误差激光雷达方程多项式拟合

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基于点云去噪的球形标靶中心拟合研究

大地测量与地球动力学 2019年第8期39卷 849-855页

作者：余腾李明峰胡伍生孙小荣宿迁学院建筑工程学院江苏宿迁223800 南京工业大学测绘科学与技术学院南京211800 东南大学交通学院南京210096

以球形标靶作为同名特征点进行点云数据配准时,若标靶附近有干扰物或扫描的标靶点云含有大量噪声,会对点云配准质量造成很大影响。针对目前点云配准对标靶自身噪声有所忽略的问题,分析球形标靶的特点,探讨小波阈值去噪方法的适用性,并... 详细信息

以球形标靶作为同名特征点进行点云数据配准时,若标靶附近有干扰物或扫描的标靶点云含有大量噪声,会对点云配准质量造成很大影响。针对目前点云配准对标靶自身噪声有所忽略的问题,分析球形标靶的特点,探讨小波阈值去噪方法的适用性,并对去噪小波基函数的选取进行实验,提出球形标靶点云离散噪声小波阈值去噪方法。实验表明,标靶自身点云的去噪不可忽视。分析结果表明,该方法能够更有效地滤除球面外围粗差噪声,单个球形标靶的中心位置拟合精度提高约0.8 mm,相较标靶球未经去噪的拼接结果,扫描物特征检查点的坐标拼接误差减小约5 mm,点云总体配准精度提升约20%,是一种有效的点云数据配准预处理方法。

关键词：球形标靶三维激光扫描点云小波去噪球心

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地面激光扫描仪球形标靶识别精度研究

工程勘察 2021年第9期49卷 55-59页

作者：赵春晨王宁李捷斌曹娟陕西工业职业技术学院陕西咸阳712000 陕西省土地工程建设集团有限责任公司西安710075

随着三维激光扫描技术的快速发展,市场对激光扫描仪测量精度的要求也与日俱增。硬件测量精度已经可以达到亚毫米级,点云数据的拼接精度逐渐成为影响三维激光扫描精度的主要因素。本文以Z+F5010X地面三维激光扫描仪为例,研究不同观测距... 详细信息

随着三维激光扫描技术的快速发展,市场对激光扫描仪测量精度的要求也与日俱增。硬件测量精度已经可以达到亚毫米级,点云数据的拼接精度逐渐成为影响三维激光扫描精度的主要因素。本文以Z+F5010X地面三维激光扫描仪为例,研究不同观测距离、不同扫描分辨率对球形标靶识别精度的影响。研究结果表明,球形标靶的拼接精度与扫描标靶的点密度相关。

关键词：地面三维激光扫描仪球形标靶识别精度扫描距离

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高铁点云中球形标靶的自动提取方法

测绘与空间地理信息 2022年第8期45卷 176-179,183页

作者：谢富贵钟丹贾仕强阚余辉西南交通大学地球科学与环境工程学院四川成都611756

针对高铁点云中球形标靶难以准确自动提取的问题,本文提出了一种高铁点云中球形标靶的自动提取方法。该方法采用附加邻域高差和曲率约束的疑似球面点提取方法提取高铁点云中的疑似球面点集,首先根据径向距离差值初步提取疑似球面点集。... 详细信息

针对高铁点云中球形标靶难以准确自动提取的问题,本文提出了一种高铁点云中球形标靶的自动提取方法。该方法采用附加邻域高差和曲率约束的疑似球面点提取方法提取高铁点云中的疑似球面点集,首先根据径向距离差值初步提取疑似球面点集。由于部分非球形标靶物体也满足径向距离差值的条件;其次根据邻域高差和曲率2种几何信息滤除疑似球面点集中的部分非球面点;最后,采用几何约束的RANSAC球形标靶提取方法提取疑似球面点集中的球形标靶,其通过预设半径阈值和球面点数比值来准确提取球形标靶。以一站高铁点云作为实验数据,采用本文方法提取高铁点云中的球形标靶。实验结果表明,本文方法能准确提取到高铁点云中的多个球形标靶。

关键词：高铁点云球形标靶径向距离差值邻域高差曲率

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基于入射角定权的球形标靶点云拟合方法

地理空间信息 2023年第6期21卷 12-16,57页

作者：程宇翔郑德华刘存泰王浩胡创李思远河海大学地球科学与工程学院江苏南京210098

针对三维激光扫描时球形标靶受边缘混合像元影响致使球形标靶点云拟合精度降低的问题,提出了一种基于激光入射角定权的球形标靶点云拟合方法。通过分析球形标靶的特点以及入射角与光斑大小的关系,推导入射角对拟合参数精度的影响关系,... 详细信息

针对三维激光扫描时球形标靶受边缘混合像元影响致使球形标靶点云拟合精度降低的问题,提出了一种基于激光入射角定权的球形标靶点云拟合方法。通过分析球形标靶的特点以及入射角与光斑大小的关系,推导入射角对拟合参数精度的影响关系,确定了球形标靶拟合定权方法,并应用于最小二乘法拟合解算过程中。通过对不同距离下的不同类型球形标靶进行数据采集和处理,对比分析了基于入射角定权方法的拟合结果。实验结果表明,该定权方法具有一定的稳定性,在50 m的扫描距离内球形标靶点云拟合参数精度提高了18.68%~85.63%;该方法较最小二乘法能够有效地减小拟合误差,在20 m的扫描范围内,2种不同类型球形标靶点云的拟合半径误差小于1 mm。

关键词：入射角定权球形标靶点云拟合最小二乘法

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光束法区域网平差的地面激光扫描多站点云自动定向方法

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测绘学报 2014年第7期43卷 711-716,723页

作者：姚吉利马宁贾象阳韩保民山东理工大学建筑工程学院山东淄博255000

地面激光扫描技术通过有限视场、不同视角、不同空间分辨率的多站扫描获得的点云,需要纳入到指定的测量坐标系后才能用于工程测量。本文以摄影测量的空中三角测量理论为基础,提出基于光束法区域网平差的地面多站点云自动整体配准理论,... 详细信息

地面激光扫描技术通过有限视场、不同视角、不同空间分辨率的多站扫描获得的点云,需要纳入到指定的测量坐标系后才能用于工程测量。本文以摄影测量的空中三角测量理论为基础,提出基于光束法区域网平差的地面多站点云自动整体配准理论,通过配准标志的布设及测量实现全区域网的构建,解算光束法区域网平差。试验表明,配准后点云平面点位中误差为20.8mm,高程中误差为9.7mm,证明了配准的高精度和可靠性。

关键词：地面激光扫描多站扫描点云球形标靶区域网平差配准精度

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地面三维激光扫描仪距离测量精度试验研究

测绘通报 2014年第12期 16-19页

作者：张永彬高祥伟谢宏全李卫良河北联合大学矿业工程学院河北唐山063009 淮海工学院测绘工程学院江苏连云港222005

随着三维激光扫描技术的不断发展,对扫描精度的要求越来越高,仪器的测距性能是影响其扫描精度的重要因素之一。本文以徕卡C10三维激光扫描仪为研究对象,在对球形标靶中心识别精度试验的基础上,依据仪器的有效扫描范围选择10个距离进行... 详细信息

随着三维激光扫描技术的不断发展,对扫描精度的要求越来越高,仪器的测距性能是影响其扫描精度的重要因素之一。本文以徕卡C10三维激光扫描仪为研究对象,在对球形标靶中心识别精度试验的基础上,依据仪器的有效扫描范围选择10个距离进行试验研究;采用拓普康902A全站仪获取不同距离的数据,通过扫描仪对球形标靶扫描提取仪器中心到球形标靶中心的水平距离,分别计算出扫描仪测距的内外符合精度。研究结果表明,在150 m距离范围内扫描仪的内符合精度相对稳定;在100 m距离范围内扫描仪的外符合精度能够达到5 mm以内;超出一定范围后随着距离的增加,内外符合精度逐渐下降。

关键词：徕卡C10 距离测量精度球形标靶

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地面三维激光扫描点云拼接影响因素分析

测绘通报 2017年第2期 14-18页

作者：徐辛超徐爱功于丹辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院辽宁阜新123000

在地面三维激光扫描仪进行三维建模过程中,需要对不同测站的点云进行拼接。为了提高不同测站点云拼接精度,本文开展了球形标靶表面扫描点数量、标靶的分布和数量及扫描距离4个因素对三维激光扫描仪不同测站下点云拼接精度的影响研究。... 详细信息

在地面三维激光扫描仪进行三维建模过程中,需要对不同测站的点云进行拼接。为了提高不同测站点云拼接精度,本文开展了球形标靶表面扫描点数量、标靶的分布和数量及扫描距离4个因素对三维激光扫描仪不同测站下点云拼接精度的影响研究。采用法如(FOCUS)三维激光扫描仪开展了不同扫描分辨率、不同标靶数量、不同标靶分布和不同距离下的点云拼接试验,并采用SENCE软件对点云进行了拼接精度分析。试验结果表明,选择两测站的标靶表面的扫描点数量大致相等,并将4个标靶作为连接点,且放置在不同高度不规则排列时,点云拼接的精度最优。

关键词：三维激光扫描仪点云拼接球形标靶球心拟合