3D SLAM的室内背包移动测量系统研究

针对室内移动测图中GPS信号缺失,导致无法获取精确定位坐标与导航的问题,该文研发了一套室内背包式移动测量系统,该系统能够利用三维激光定位与测图的方法实现快速同步定位及地图创建和室内三维激光点云获取,可以应用在室内或地下的环境中进行数据采集,在不损失作业效率的前提下获取系统作业轨迹、高精度点云等多种数据结果。为了对系统的精度进行验证,使用该系统在实验室大楼走廊中进行实验获取室内三维激光点云,并将实验结果与采用常规测量手段得到的结果进行对比分析。实验表明,此系统的相对精度和绝对精度分别能够达到0.048和0.047m,在室内三维信息获取过程中相比较于传统作业方式显著提高了作业效率和数据质量,能够满足室内建模与测图要求。     

基于Smart3D三维模型的大比例尺地形图测绘精度分析

近几年来,随着无人机技术的迅猛发展,无人机价格也变得相对便宜起来,倾斜摄影实景三维建模变得异常火爆,相关研究成果也是层出不穷。运用Smart3D重建三维模型,在所获得三维模型上进行大比例尺地形的测绘,相对于传统数字测图,更新了传统数字测图的作业方式、节省更多的时间、提高测图的效率、节省成本。在三维模型上进行大比例尺地形图的测绘,最重要的就是保证精度,本文就基于Smart3D重建的三维模型进行1∶500地形图精度的分析。     

背包式三维激光扫描系统在测绘中的应用研究

以济南市高新区舜泰广场一号楼周边为研究区域,对LiBackpack DGC50背包三维激光扫描系统技术参数、关键技术、工作原理及工作流程进行了介绍,重点通过数据采集对该仪器进行了精度验证。结果表明,该系统比传统全站仪、RTK作业方法在作业效率上显著提高,点位精度和距离精度均小于5 cm,可以满足大比例尺地形图测绘的要求。     

SLAM三维激光扫描仪在房产测绘中的应用

近年来,同步定位与绘图（SLAM）三维激光扫描技术越来越多地应用于测量领域,通过对各种传感器数据进行采集和计算,生成对其自身位置姿态的定位和场景地图信息的技术,使其在没有全球导航卫星系统（GNSS）信号的室内环境具有独特优势。本文以某项工程实例房产测绘外业数据采集为例,使用某国产品牌SLAM三维激光扫描仪进行外业数据采集,同时使用传统测量仪器同时采集部分校核尺寸,通过两种数据之间的对比,评价SLAM三维激光扫描仪在房产测绘外业采集过程中的精度和效率。实例表明,SLAM三维激光扫描仪数据精度满足房产测绘外业数据成果要求,综合效率是传统测量方式的5倍以上,该技术和设备在房产测绘中具有广阔的前景。     

手持式移动三维激光扫描仪在大比例尺地形图测绘中的应用

研究当前具有代表性的4款手持式移动三维激光扫描仪（Handheld 3D Mobile Laser Scanner,HMLS）,对其中使用的关键技术进行了对比分析,并通过数据采集试验验证了此类设备获取数据的精度和效率。4款设备均支持激光SLAM、全景影像,能获取真彩色点云数据,差别在于激光传感器、相机、SLAM算法、易用性、作业效率、点云赋色效果等方面有所不同,本文主要从获取数据的作业效率、设备易用性、数据文件占用计算机空间、点云数据效果、点云精度评估等方面分析,徕卡BLK2GO手持实景扫描仪、GeoSLAM手持移动扫描仪作业效率较高,获取的点云数据效果较好,适用性较强,其他两款作业效率稍低,获取的点云数据赋色效果稍差,其中北京数字绿土手持旋转激光扫描系统LiGripV100测试效果相比欧思徕激光全景测绘机器人SR-RL6（手持模块）要好。相比其他款单人可操作,欧思徕激光全景测绘机器人SR-RL6（手持模块）易用性较弱,外业需两人配合。结果表明,4款设备在平面点位精度、高程精度均优于0.10 m,间距精度上均优于0.05 m,能满足大比例尺地形图测绘的要求;而相比于传统作业方法,4款设...     

车载三维激光扫描技术在大比例尺地形图测绘中的应用

传统大比例尺地形图测绘方法存在很多缺陷,如当测区地形较复杂、植被覆盖度大、天气不佳时,很多地物无法准确测绘。三维激光扫描技术具有快速性、穿透性、不接触性、主动性、高密度、高精度、自动化、实时性强等特点^[1],能快速获取物体表面各个点的三维坐标、反射率、颜色等信息。将三维激光扫描技术应用到大比例尺地形图测绘中,与传统大比例尺测图方法相结合,将传统测绘无法测绘到的地物,如路面上的窨井盖、检修井、电杆、路灯、电缆交接箱以及路边线、隔离带等补测到位,大大减少了外业补测工作量,并进行了精度检测,检测结果符合规范要求,为大比例尺地形图测绘提供了一种新方案。     

激光SLAM精度测试场设计与实现

同时定位与地图构建（SLAM）系统在机器人、自动驾驶和移动测量等领域有广泛的应用，但目前系统精度的测试方法尚不完善。针对SLAM系统精度测试的实际需求，本文提出了一种SLAM高精度测试场的建立方法。首先建立三维控制网，然后利用三维激光扫描技术对环境信息进行采集，最终构建出用于测试SLAM系统精度的高精度三维点云特征库。试验结果表明，建立的三维点云特征库包含丰富的特征信息，具有真实地理坐标，精度达到毫米级，可以较好地满足SLAM精度测试的需求。     

SLAM技术及其在测绘领域中的应用

即时定位与地图构建（SLAM）是机器人领域的关键技术之一。基于SLAM技术可以对视觉信息和激光雷达数据进行三维重建与地图构建,这些三维模型及地图在测绘领域有着广泛的应用,尤其是更加精确的三维模型数据,对于精确测量和高精度导航等方面有着重要的意义。因此,本文从测绘领域的视角对SLAM技术的发展、原理及其在测绘领域的应用进行了论述和讨论,且对SLAM技术在测绘领域的应用前景进行了展望,为国内外测绘和机器人方面的研究人员提供了重要参考。     

Trimble GX 3D激光扫描仪内符合精度的试验

本文研究了三维激光扫描测量系统对标靶的重复扫描测量精度,得出其内符合精度优于1mm,精度并没有随着扫描距离的增加而降低;采用一种基于激光空间分布拓扑关系来分别评价高程精度和平面位置精度的方法,从数据统计来看,平面位置内符合精度较高.     

移动激光雷达的瞬时三维构像方法

介绍了基于机器视觉的数字摄影测量智能化新方法：移动激光雷达瞬时三维构像方法。该方法作为移动激光雷达瞬时三维构像理论,解决了无GPS辅助的移动激光雷达自定位与瞬时构像问题,使移动激光雷达灵活应用在室内、室外等多种环境。首先,分析了瞬时构像方法与传统构像方法的不同,以及现有方法的可移植性;接着,给出了视准轴误差自定标方法、基于平整度的有效特征提取算法和快速优化平差算法,构建出移动激光雷达自定位与瞬时构像的核心技术框架;最后,通过3种不同环境构像试验验证本文方法的有效性和适应性。研究表明,该方法可应用在结构化环境与非结构化环境、室内与室外环境,可水平构像也可垂直构像,且无需后数据处理瞬时构像。     

3D SLAM移动测量技术在室内外一体化测量中应用

由于室内和室外测量环境不同,现有的测绘方式还没有有效的解决方案能高效地实现室内外一体化测量。本文引入基于3D SLAM移动测量技术,对一体化测量进行应用研究,通过验证分析,室内测量中误差为2cm,室外为9.7 cm,可满足10 cm精度内的测量需求。     

移动测绘系统在河景三维中的应用

移动测绘系统通过装配多种传感器,在行进中实时采集路线前方及两旁地物的可量测立体影像序列,可为河道测量与管理提供快速、全面的地理空间数据支持。以外秦淮河河景三维数据生产为例,探索与试验了在船载环境下利用移动测绘系统进行河景三维数据的采集与内业处理的方法。     

SLAM室内三维重建技术综述

随着智慧城市、文物保护、室内导航、虚拟现实等对室内精细化三维模型的需求越来越多,室内三维重建成为了研究热点。最近SLAM作为高效的室内三维重建技术得到了广泛关注与快速发展,并被成功应用于各种移动测图平台,如移动背包、推车、微型无人机等。该文首先对SLAM发展现状及关键技术进行整体回顾,然后对基于不同移动平台及深度相机SLAM室内三维重建系统进行深入分析和比较,最后讨论SLAM技术在室内三维重建中存在的问题及发展趋势。     

无地面控制高精度POS大比例尺测图精度验证

POS直接地理参考进行无控制、大比例尺测图可行性和能力一直被广泛关注。本文以863计划项目高精度轻小型航空遥感系统为平台,以其提供的高精度POS和宽角数码影像开展精度实验,提出了一种多层次组合精度验证方法,从POS输出与空三外方位的相关性、POS直接地理参考外方位与空三外方位比对精度、POS直接地理参考多片空间前方交会精度和直接立体测图精度等四个方面对POS无控制直接地理参考大比例尺测图的可行性和能力进行了验证,在JX-4数字摄影测量工作站下测得河南省平顶山市新华区的16幅1：500地形图,结合RTK实地测量检测验证测图精度。实验结果表明,高精度轻小型航空遥感系统POS直接地理参考可以满足无控制1：500大比例尺地形图测绘精度。     

特征法视觉SLAM逆深度滤波的三维重建

针对现有特征法视觉SLAM只能重建稀疏点云、非关键帧对地图点深度估计无贡献等问题,本文提出一种特征法视觉SLAM逆深度滤波的三维重建方法,可利用视频序列影像实时、增量式地构建相对稠密的场景结构.具体来说,设计了一种基于运动模型的关键帧追踪流程,能够提供精确的相对位姿关系;采用一种基于概率分布的逆深度滤波器,地图点通过多帧信息累积、更新得到,而不再由两帧三角化直接获取;提出一种基于特征法与直接法的后端混合优化框架,以及基于平差约束的地图点筛选策略,可以准确、高效解算相机位姿与场景结构.试验结果表明,与现有方法相比,本文方法具有更高的计算效率和位姿估计精度,而且能够重建出全局一致的较稠密点云地图.     

RGB-D SLAM在室内高精度三维测图中的应用

高精度三维测图是室内三维制图的重要支撑,基于三维激光雷达扫描技术的三维测图成本高,需要提前布置标靶,在室内复杂环境中易导致数据不完整;基于图像序列的三维重建建模时间长,易受多种因素影响.针对以上问题,本文将RGB-D SLAM技术应用于室内高精度三维测图中.通过将深度相机与SLAM技术相结合,计算相机位姿并恢复三维空间...     

城市3维地理信息系统中场景的制图输出技术

针对当前城市3维地理信息系统中制图输出精度受帧缓冲大小限制的问题,提出一种内容分块输出、图像自动合并的高分辨率制图输出方法。针对平行投影和透视投影,分别阐述制图输出的技术原理和实现步骤。实践表明,这种制图输出技术不但可以有效地解决3维场景高精度打印输出的难题,还可以为场景效果图的网络发布提供基本的素材。     

基于地面移动测量序列立体影像的3维线段提取和物体识别

地面移动测量是当前摄影测量与遥感深入发展的新领域,为GIS数据采集与更新开辟了一条快速高效的新途径.地面移动测量提供了强大的地面视角可量测近景实景影像的生产能力,具有测量外业数据采集速度快、自动化程度高、运行成本低廉等特点,成为现代测绘新技术的典型代表之一.