基于多传感器融合的车载移动测图系统研究

提出一种基于定位传感器GPS、定姿传感器IMU、影像传感器激光扫描仪、线/面阵CCD相机等多种传感器融合的车载移动式数据快速采集系统。     

基于时空匹配的车载激光点云与CCD线阵图像的融合

本文给出了一种基于车载的激光点云与线阵CCD相机图像进行数据融合的方法。车载数据采集系统集成了GPS,激光扫描仪,IMU和线阵相机。该方法基于POS的定位定姿数据,利用时间信息和各个传感器的相对空间位置信息建立激光点与CCD相机扫描线之间的对应关系,进而确定CCD扫描线上与该激光点对应的像素。将该像素的颜色属性赋给激光点,可得到具有颜色属性的三维激光点云。最后给出具体融合结果。     

基于自检校的机载线阵CCD传感器几何标定

将基于附加参数的自检校光束法区域网平差技术应用于机载线阵CCD传感器几何标定中,以ADS40为对象,分析集成传感器成像几何关系,引入GPS观测值数学模型和IMU视轴偏心角模型,建立用于标定的自检校光束法区域网平差模型;在深入分析机载三线阵CCD传感器成像误差特性的基础上,建立有效的相机标定参数模型;并采用检校场ADS40数据进行了标定试验,结果表明几何标定方法可行有效,可显著提高测量精度和可靠性。     

一种航空多光谱数字相机系统的设计与实现

介绍一种基于面阵CCD传感器件的航空多光谱数字相机系统的设计和实现 ,该系统的核心部件是 10 2 4× 10 2 4像元的面阵CCD相机 ,系统采用更换滤光片的方法来获得针对不同应用的最佳多波段组合 ,解决了多相机曝光参数实时控制、多相机同步触发、多通道高速数据采集、图像数据高速记录等问题 ,集成GPS系统 ,并成功进行了一系列地面实验和航空遥感实验     

隧道移动三维扫描点云纠正的控制方案研究

随着城市的发展,交通拥堵、地表空间匮乏促使地下空间的开发利用快速发展.地下空间三维信息的采集、处理、建模、管理需求促使三维激光扫描应用向地下空间延伸.移动三维扫描系统通过GNSS实时定位、IMU惯导系统定姿解算每个时刻扫描仪的位置和姿态,进而得到准确的三维点云数据,在GNSS完全失锁时,还需进行标靶纠正.对隧道内控制标靶布设方案进行了研究,通过纠正IMU的漂移和位置偏差,得到高精度点云数据.     

定向片用于天绘一号卫星三线阵影像自检校光束法平差

针对天绘一号卫星三线阵传感器,利用定向片模型描述其外方位元素变化特征;同时综合线阵CCD和相机系统误差等影响,构建自检校参数模型。利用两景真实数据进行自检校光束法平差实验。结果表明,合适的定向片间隔选取和自检校参数建模能够有效提升目标定位精度。     

基于机载LiDAR的POS检校与激光数据精度控制分析——以ALTM-3100DC系统为例

机载激光雷达(LiDAR)系统是一种新型的综合应用激光测距仪、IMU、GPS的快速测量系统,可以全天时直接联测地面物体的三维数据。本文探讨如何测定并检校LiDAR系统设备POS传感器的姿态参数,以及如何利用激光点数据进行精度控制分析。     

激光测量采集车在城市部件调查中的应用

车载移动测量技术在国内已经发展了几年的时间,三维点云数据结合多相机曝光的RGB信息可以直接生成真实三维场景,通过该技术手段可以大大提高城市部件数据采集能力。激光点云数据经过处理后,将基于点云采集的城市部件信息导入SuperMap二三维一体化GIS平台,实现了城市部件数据的管理与三维场景展示。     

车载激光扫描系统的三维数据获取及应用

通过对南水北调移民新村进行移动平推式扫描,将导航POS获取的系统位置和姿态信息与360°激光扫描仪获取的扫描距离和角度信息进行时间匹配,解算得到大地坐标下的三维激光点云坐标,然后与线阵CCD相机获取的图像信息进行彩色融合,最终得到移民新村的彩色点云数据,实现了实时、主动、完整地获取和处理南水北调移民新村的三维空间数据信息,取得了一定的效果。     

基于激光扫描仪的线阵相机动态高精度标定

本文结合线阵相机的成像特点以及正在研制的车载三维数据采集系统本身的特性,提出借助激光扫描仪在动态下对线阵相机进行标定,应用激光扫描仪原始数据中的角度信息,结合线阵相机的成像原理,建立了线阵相机的内参数标定模型,并设计了相应的实验方法,计算出了高精度的畸变参数,为实现真实纹理映射奠定基础,为同类产品的检校提供参考。     

低成本大视场深度相机阵列系统

在测距传感器不断轻量化、小型化以及室内外地图一体化导航应用的驱动下,三维（3D）室内移动测量成为当今研究和应用的热点,在室内建模、室内定位等新兴领域中的应用越来越广泛。3D室内移动测量系统通常配备激光扫描仪、全景相机、惯性测量单元（inertial measurement unit,IMU）系统和里程计等传感器,虽能实现3D室内点云数据的采集,但其距离传感器-激光扫描仪价格昂贵且便携性较差。彩色深度（RGB depth,RGB-D）相机为低成本3D室内移动测量系统构建提供了新的距离成像传感器选择,但主流型号RGB-D相机视场角小,继而导致数据采集效率远低于传统激光扫描仪,难以做到点云数据的完整覆盖与稳健采集,且易造成同时定位与制图（simultaneous localization and mapping,SLAM）过程中跟踪失败。针对以上问题,构建了一种低成本室内3D移动测量系统采集设备,通过组合多台消费级RGB-D相机构成大视场RGB-D相机阵列,提出了一种阵列RGB-D相机内外参数标定方法,并通过实验检验了设计系统采集的点云数据的精度。     

带有差分GPS的多传感器无人直升机航测遥感系统

本文主要介绍作者在日本研制的一种基于无人直升机平台的多种传感器航测遥感系统,它直接采用GPS和IMU数据进行地理定位定向而不需要地面控制点。通过实飞数据对系统达到的几何精度进行了验证,结果表明该系统可用来测绘大比例尺地形图以及应用于其他相关领域。     

轻小型低成本无人机激光扫描系统研制与实践

无人机激光扫描系统受制于激光扫描仪、惯性测量单元（inertial measurement unit,IMU）等传感器的重量、成本以及无人机平台有效载荷、续航能力等因素的制约,不得不在保证数据质量的前提下在上述制约因素间取得平衡。高精度IMU的昂贵价格极大地限制了无人机激光扫描系统的易用性,因此轻小型低成本无人机激光扫描系统成为学术界和工业界共同关注的热点。重点阐述了小型低成本无人机激光扫描系统的两个关键点,即视觉-低成本IMU耦合的高精度定姿方法和IMU-激光扫描仪-相机的自标定方法;并阐述了基于大疆无人机飞行平台的激光扫描系统——珞珈麒麟云的研制和性能。实践表明,该激光扫描系统有高度的稳定性和可靠性,在无地面控制的情况下获取点云的精度在20 cm以内,在灾害应急、智慧城市等领域具有广泛的应用价值。     

车载GPS／IMU／LS激光成像系统外方位元素的动态标定

提出一种带有微小转角修正的车载激光成像系统外方位元素标定方法.针对全球定位系统(GPS)、惯性测量单元(IMU)和激光扫描仪(LS)集成的车载激光成像系统(车载移动测绘系统),该方法使用6个微小旋转角参数和6个微小平移参数对传统标定模型参数进行修正.试验数据表明,方法可对系统的安装误差和时间同步误差进行有效改正.     

基于车载CCD影像的物方几何参数量算

介绍了用车载CCD相机所获得的影像测求物方空间目标几何参数的原则和方法，通过试验得出了一些有益的结论和建议。     

车载移动测量系统装备研制与应用

为实现空间信息的快速及高效获取,在集成GNSS、IMU、全景相机、激光雷达等主要传感器的基础上,研制了车载全景激光耦合式移动测量系统。根据精密解算的位置姿态信息,对全景影像和激光点云进行了耦合,生成含有真彩色点云的可量测实景影像,提出鸟瞰实景影像、基于浏览器的海量点云网络发布等点云应用新形式。该系统在渝武高速公路扩能改造工程快速移动测量中的成功应用,证明系统不仅安装简便、采集快速、处理高效、成果丰富,而且具备厘米级的测量精度,有效提高了空间信息的获取及处理效率。     

基于车载激光点云数据的路面检测与重建

以车载激光点云数据为研究对象,提出了一种新的路面检测与重建的方法。该方法根据GPS定位器中的索引文件或激光扫描仪的旋转角度值提取扫描车的车行路径,利用提取到的车行路径去检测对应的路沿。然后,对检测到的路沿中出现的各种异常进行相应的平滑处理。在得到精确的路沿线后,可得到路面的三维模型,从而完成对路面的重建。输出的路面三维模型为OBJ格式,可满足相关领域对精确路面的需求,比如三维城市建模。     

机载三线阵CCD摄影测量的直接解算模型与精度分析

机载三线阵CCD摄影测量系统是GPS/INS与三线阵CCD相机联合工作的测量系统.通过GPS/INS给出的投影中心位置、视准轴姿态观测值及三线阵CCD像空间坐标,可以直接计算地面点在物空间的坐标.介绍了直接解算的几何模型,并依据共线方程建立地面点像空间坐标与控制点或同名点物空间坐标的关系,从而把问题归结为间接平差,给出了平差的误差方程.最后对直接解算模型进行了精度分析.     

低空无人飞艇航测相机稳定平台控制方法

针对低空无人飞艇航空遥感系统平台姿态稳定问题,以及现有稳定平台用于无人飞艇航测系统存在的困难,提出了基于轻小型低精度GNSS/IMU系统和PID算法的三轴稳定平台控制方法。该系统结合双GPS轻小型组合GNSS/IMU系统,采用分离相机和GNSS/IMU系统控制方式,采用PID控制方法,利用STM32控制芯片电路实现稳定平台的控制,解决无人飞艇航测系统相机姿态稳定问题。最后通过飞行试验验证了该系统的稳定性。试验结果表明,该方法能够满足相机系统的俯仰和翻滚角度及航偏角度控制的要求,能够有效隔离无人飞艇姿态的不稳定对成像系统的影响,对于提高无人飞艇航测系统成图精度有重要意义。