背包式移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)傳感器間數(shù)據(jù)融合研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-13 05:05
在開(kāi)發(fā)包含兩臺(tái)Velodyne VLP-16小型三維激光掃描儀和一個(gè)GX5小型慣導(dǎo)的背包式移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)過(guò)程中,為實(shí)現(xiàn)各傳感器之間對(duì)采集數(shù)據(jù)更好的信息融合,基于Leica Axyz經(jīng)緯儀工業(yè)測(cè)量系統(tǒng),探索了對(duì)各傳感器單體標(biāo)定建立單體坐標(biāo)系,對(duì)各傳感器集成后進(jìn)行整體標(biāo)定,確定它們之間的相對(duì)位置和坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系的方法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在使用室外檢校場(chǎng)檢校前,先使用工業(yè)測(cè)量系統(tǒng)標(biāo)定出一組高精度參數(shù)作為初始參數(shù),可以提高傳感器之間數(shù)據(jù)融合精度,減少迭代次數(shù)。
【文章來(lái)源】:電子測(cè)量技術(shù). 2020,43(10)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
掃描儀和小慣導(dǎo)位置
如圖2所示,以GX5小型慣導(dǎo)為例,慣導(dǎo)建系至少需要確定兩個(gè)坐標(biāo)軸和一個(gè)坐標(biāo)原點(diǎn)。首先在底面和立面相交的棱上畫(huà)一些便于觀測(cè)的細(xì)線,如圖2上棱和左棱白線所示,對(duì)細(xì)線和棱的交點(diǎn)用工業(yè)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行觀測(cè),得到棱上的相應(yīng)點(diǎn)A1-An在觀測(cè)系下的空間三維坐標(biāo),用來(lái)擬合坐標(biāo)軸線。由于慣導(dǎo)體積較小,觀測(cè)點(diǎn)距離較近,在空間中誤差會(huì)對(duì)擬合精度造成較大影響。于是在慣導(dǎo)底面通過(guò)自帶的字母、數(shù)字均勻選擇一些點(diǎn)D1-Dn(如圖2所示字母A的尖尖,數(shù)字6的起筆處等)進(jìn)行觀測(cè),如圖3所示,可得其在觀測(cè)坐標(biāo)系下的坐標(biāo),對(duì)這些點(diǎn)進(jìn)行平面擬合得到慣導(dǎo)底面所在平面D。把A1…An投影到擬合平面上D上得A1-An,用投影點(diǎn)進(jìn)行直線擬合得到坐標(biāo)軸線。該慣導(dǎo)坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)為底面上兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn),使用坐標(biāo)原點(diǎn)和兩個(gè)坐標(biāo)軸以及右手坐標(biāo)系原則,即可建立慣導(dǎo)的單體坐標(biāo)系。由于傳感器集成后底面會(huì)因?yàn)榘惭b需要被遮擋住,所以在觀測(cè)單體系時(shí)把底面點(diǎn)和傳感器表面的一 些標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行公共點(diǎn)連測(cè),這樣即使底面被遮擋也可通過(guò)表面的公共連測(cè)點(diǎn)進(jìn)行傳感器之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。
如圖3所示,假定A站上的經(jīng)緯儀A,其儀器中心視為坐標(biāo)原點(diǎn)(經(jīng)緯儀三軸交點(diǎn));在B站架設(shè)經(jīng)緯儀B。A、B兩經(jīng)緯儀中心連線的水平投影作為X軸,且該水平長(zhǎng)度為b,經(jīng)過(guò)經(jīng)緯儀A的坐標(biāo)為(0,0,0),則經(jīng)緯儀B的坐標(biāo)為(b,0,h)[14]。在經(jīng)緯儀A和B互瞄后,各自得到一個(gè)起始方向值。共同照準(zhǔn)一物空間點(diǎn)P,測(cè)量出水平角αA、αB和垂直角βA、βB。則根據(jù)空間前方交會(huì)可以計(jì)算出P點(diǎn)的三維坐標(biāo)(Xp,Yp,Zp)[15]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種復(fù)雜環(huán)境下多傳感器數(shù)據(jù)融合方法[J]. 田明明,葉繼華,王仕民,萬(wàn)葉晶. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(03)
[2]基于MLS檢測(cè)的一維絕對(duì)位移的誤差分析與標(biāo)定[J]. 張少峰,李強(qiáng),費(fèi)飛,楊德華. 電子測(cè)量技術(shù). 2019(07)
[3]3D SLAM的室內(nèi)背包移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)研究[J]. 宋凱,鐘若飛,杜黎明,吳瓊,郭姣. 測(cè)繪科學(xué). 2019(05)
[4]機(jī)器人工具和相機(jī)位姿標(biāo)定的新方法[J]. 畢德學(xué),王欣亮,劉志芳,王曉鳴. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2019(01)
[5]結(jié)構(gòu)光非接觸式TCF標(biāo)定方法研究[J]. 王憲倫,陳壯,崔玉霞. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2019(01)
[6]背包式移動(dòng)三維激光掃描系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 楊銘. 測(cè)繪通報(bào). 2018(09)
[7]基于SLAM的室內(nèi)移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)及其應(yīng)用[J]. 余建偉,危遲. 測(cè)繪通報(bào). 2016(06)
[8]中海達(dá)iScan-P便攜式移動(dòng)三維激光測(cè)量系統(tǒng)概述[J]. 余建偉,張攀攀,翁國(guó)康,楊晶. 測(cè)繪通報(bào). 2015(03)
[9]一種室內(nèi)標(biāo)定激光測(cè)距準(zhǔn)確度方法的研究[J]. 權(quán)貴秦,郝睿鑫,于洵. 國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2013(09)
博士論文
[1]三維點(diǎn)云配準(zhǔn)技術(shù)研究[D]. 熊風(fēng)光.中北大學(xué) 2018
[2]車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳長(zhǎng)軍.武漢大學(xué) 2013
[3]車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)激光掃描儀和線陣相機(jī)的檢校技術(shù)研究[D]. 韓友美.山東科技大學(xué) 2011
碩士論文
[1]車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)在智慧交通中的應(yīng)用[D]. 顧慧.吉林大學(xué) 2015
[2]智能車(chē)校園自主導(dǎo)航方法研究[D]. 梁昆.上海交通大學(xué) 2011
[3]積木式三維工業(yè)測(cè)量系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D]. 劉尚國(guó).山東科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):3434005
【文章來(lái)源】:電子測(cè)量技術(shù). 2020,43(10)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
掃描儀和小慣導(dǎo)位置
如圖2所示,以GX5小型慣導(dǎo)為例,慣導(dǎo)建系至少需要確定兩個(gè)坐標(biāo)軸和一個(gè)坐標(biāo)原點(diǎn)。首先在底面和立面相交的棱上畫(huà)一些便于觀測(cè)的細(xì)線,如圖2上棱和左棱白線所示,對(duì)細(xì)線和棱的交點(diǎn)用工業(yè)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行觀測(cè),得到棱上的相應(yīng)點(diǎn)A1-An在觀測(cè)系下的空間三維坐標(biāo),用來(lái)擬合坐標(biāo)軸線。由于慣導(dǎo)體積較小,觀測(cè)點(diǎn)距離較近,在空間中誤差會(huì)對(duì)擬合精度造成較大影響。于是在慣導(dǎo)底面通過(guò)自帶的字母、數(shù)字均勻選擇一些點(diǎn)D1-Dn(如圖2所示字母A的尖尖,數(shù)字6的起筆處等)進(jìn)行觀測(cè),如圖3所示,可得其在觀測(cè)坐標(biāo)系下的坐標(biāo),對(duì)這些點(diǎn)進(jìn)行平面擬合得到慣導(dǎo)底面所在平面D。把A1…An投影到擬合平面上D上得A1-An,用投影點(diǎn)進(jìn)行直線擬合得到坐標(biāo)軸線。該慣導(dǎo)坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)為底面上兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn),使用坐標(biāo)原點(diǎn)和兩個(gè)坐標(biāo)軸以及右手坐標(biāo)系原則,即可建立慣導(dǎo)的單體坐標(biāo)系。由于傳感器集成后底面會(huì)因?yàn)榘惭b需要被遮擋住,所以在觀測(cè)單體系時(shí)把底面點(diǎn)和傳感器表面的一 些標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行公共點(diǎn)連測(cè),這樣即使底面被遮擋也可通過(guò)表面的公共連測(cè)點(diǎn)進(jìn)行傳感器之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。
如圖3所示,假定A站上的經(jīng)緯儀A,其儀器中心視為坐標(biāo)原點(diǎn)(經(jīng)緯儀三軸交點(diǎn));在B站架設(shè)經(jīng)緯儀B。A、B兩經(jīng)緯儀中心連線的水平投影作為X軸,且該水平長(zhǎng)度為b,經(jīng)過(guò)經(jīng)緯儀A的坐標(biāo)為(0,0,0),則經(jīng)緯儀B的坐標(biāo)為(b,0,h)[14]。在經(jīng)緯儀A和B互瞄后,各自得到一個(gè)起始方向值。共同照準(zhǔn)一物空間點(diǎn)P,測(cè)量出水平角αA、αB和垂直角βA、βB。則根據(jù)空間前方交會(huì)可以計(jì)算出P點(diǎn)的三維坐標(biāo)(Xp,Yp,Zp)[15]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種復(fù)雜環(huán)境下多傳感器數(shù)據(jù)融合方法[J]. 田明明,葉繼華,王仕民,萬(wàn)葉晶. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(03)
[2]基于MLS檢測(cè)的一維絕對(duì)位移的誤差分析與標(biāo)定[J]. 張少峰,李強(qiáng),費(fèi)飛,楊德華. 電子測(cè)量技術(shù). 2019(07)
[3]3D SLAM的室內(nèi)背包移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)研究[J]. 宋凱,鐘若飛,杜黎明,吳瓊,郭姣. 測(cè)繪科學(xué). 2019(05)
[4]機(jī)器人工具和相機(jī)位姿標(biāo)定的新方法[J]. 畢德學(xué),王欣亮,劉志芳,王曉鳴. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2019(01)
[5]結(jié)構(gòu)光非接觸式TCF標(biāo)定方法研究[J]. 王憲倫,陳壯,崔玉霞. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2019(01)
[6]背包式移動(dòng)三維激光掃描系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 楊銘. 測(cè)繪通報(bào). 2018(09)
[7]基于SLAM的室內(nèi)移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)及其應(yīng)用[J]. 余建偉,危遲. 測(cè)繪通報(bào). 2016(06)
[8]中海達(dá)iScan-P便攜式移動(dòng)三維激光測(cè)量系統(tǒng)概述[J]. 余建偉,張攀攀,翁國(guó)康,楊晶. 測(cè)繪通報(bào). 2015(03)
[9]一種室內(nèi)標(biāo)定激光測(cè)距準(zhǔn)確度方法的研究[J]. 權(quán)貴秦,郝睿鑫,于洵. 國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2013(09)
博士論文
[1]三維點(diǎn)云配準(zhǔn)技術(shù)研究[D]. 熊風(fēng)光.中北大學(xué) 2018
[2]車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳長(zhǎng)軍.武漢大學(xué) 2013
[3]車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)激光掃描儀和線陣相機(jī)的檢校技術(shù)研究[D]. 韓友美.山東科技大學(xué) 2011
碩士論文
[1]車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)在智慧交通中的應(yīng)用[D]. 顧慧.吉林大學(xué) 2015
[2]智能車(chē)校園自主導(dǎo)航方法研究[D]. 梁昆.上海交通大學(xué) 2011
[3]積木式三維工業(yè)測(cè)量系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D]. 劉尚國(guó).山東科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):3434005
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