近些年,隨著我國(guó)數(shù)字化進(jìn)程的不斷加快,對(duì)地理空間三維信息的需求量日益劇增,車載三維成像系統(tǒng)作為一種全新的數(shù)據(jù)獲取方式以其快速、高效的特點(diǎn)在城市建設(shè)更新、交通規(guī)劃、智慧農(nóng)林等領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù)是車載三維成像系統(tǒng)脫穎而出的根本,但由于系統(tǒng)集成和傳感器本身存在一定誤差,使得觀測(cè)到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)存在一定的點(diǎn)位偏差,因此,對(duì)車載三維成像系統(tǒng)點(diǎn)云精度提升研究至關(guān)重要。本論文以車載三維成像系統(tǒng)點(diǎn)云精度提升為出發(fā)點(diǎn),對(duì)車載三維成像系統(tǒng)組成、定位原理、和誤差來源進(jìn)行研究探討,分析各誤差對(duì)點(diǎn)云精度的影響,并提出車載運(yùn)動(dòng)軌跡優(yōu)化和位置偏差一致性糾正的點(diǎn)云精度提升方法,主要研究?jī)?nèi)容概括如下:（1）詳細(xì)研究介紹車載三維成像系統(tǒng)點(diǎn)云精度技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,將點(diǎn)云精度提升研究概述為基于傳感器自身、基于數(shù)據(jù)和基于模型驅(qū)動(dòng)三個(gè)方面,分析當(dāng)前方式優(yōu)缺點(diǎn),明確研究目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容。（2）對(duì)車載三維成像系統(tǒng)組成原理和點(diǎn)云誤差進(jìn)行詳細(xì)闡述,推導(dǎo)研究車載三維成像系統(tǒng)定位過程和原理,確定系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù),對(duì)影響車載三維成像系統(tǒng)點(diǎn)云精度的誤差來源進(jìn)行分析研究,判斷各誤差對(duì)點(diǎn)云精度影響程度,旨在探究提高點(diǎn)云數(shù)據(jù)精度方法。（3）提... 

【文章來源】：北京建筑大學(xué)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【圖文】：

自主集成車載三維成像系統(tǒng)

す餿?欠ㄈ?諿35]，車載三維成像系統(tǒng)裝備的激光掃描儀主要采用脈沖測(cè)距的方式，激光發(fā)射裝置發(fā)射激光脈沖信號(hào)，通過旋轉(zhuǎn)棱鏡照射不同目標(biāo)，隨后探測(cè)器接收返回信號(hào)，記錄器記錄信號(hào)返回時(shí)間間隔、反射強(qiáng)度、旋轉(zhuǎn)角度等信息，將這些信息綜合從而計(jì)算出被測(cè)目標(biāo)的坐標(biāo)[36]。本文研究的車載三維成像系統(tǒng)激光掃描儀為FAROX120，該掃描儀體積孝安裝方便，采集頻率每秒97萬點(diǎn)，角分辨率為0.0090，測(cè)量視野為水平3600，垂直3000，測(cè)距精度為2mm，充分滿足車載三維成像系統(tǒng)激光數(shù)據(jù)采集的需求。常見的車載三維成像系統(tǒng)激光掃描儀見圖2-2：（2）定位定姿系統(tǒng)（POS系統(tǒng)）POS系統(tǒng)是車載三維成像系統(tǒng)的靈魂，由里程計(jì)、IMU器件、GNSS接收機(jī)和高性能計(jì)算機(jī)模塊組成，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和輸出車輛的運(yùn)動(dòng)位置和姿態(tài)信息。GNSS接收機(jī)用來獲取掃描系統(tǒng)的位置和授時(shí)，車載三維成像系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)差分定位，車輛上安裝的GNSS接收機(jī)作為流動(dòng)站，車載系統(tǒng)必須要在基站或CORS網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域作業(yè)，數(shù)據(jù)采取事后差分的處理方式。同時(shí)，車載三維成像系統(tǒng)各設(shè)備時(shí)間由GNSS接收機(jī)通過時(shí)間同步裝置統(tǒng)一授時(shí)。IMU獲取位置和姿態(tài)信息，與GNSS觀測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合解算出整個(gè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡，在GNSS信號(hào)失鎖的短時(shí)間內(nèi)，提供該精度定位信息，與GNSS具有良好的互補(bǔ)性。里程計(jì)是反應(yīng)車輛行駛里程裝置，在GNSS信號(hào)失鎖情況下輔助IMU進(jìn)行導(dǎo)航計(jì)算，也可用來控制相機(jī)的曝光。本文研究的定位定姿裝置為POSLV系統(tǒng)，POSLV系統(tǒng)是由Appianix公司設(shè)計(jì)的陸地導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)由慣性測(cè)量單元IMU、雙GNSS接收機(jī)方位測(cè)量GAMS子系統(tǒng)、里程計(jì)DMI和高性能計(jì)算系統(tǒng)PCS組成，采用緊組合的方式直接在PCS實(shí)時(shí)處理原始GNSS數(shù)據(jù)，可在衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)少于四顆的情況下進(jìn)行觀測(cè)。同時(shí)，雙GNSS接收機(jī)組成的GAMS方位測(cè)量輔助系?

間同步裝置，該裝置將GPS時(shí)間作為整個(gè)移動(dòng)激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)的時(shí)間基準(zhǔn)，通過CAN總線將各個(gè)傳感器模塊連接到一起，衛(wèi)星接收器將接收到的數(shù)據(jù)傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)通過串口接收接收器傳來的時(shí)間信息，解碼出所需要的時(shí)間信息，轉(zhuǎn)化成時(shí)間戳。同時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送模塊通過接收器傳來的秒脈沖信號(hào)進(jìn)行邊緣對(duì)齊，通過單片機(jī)的中斷功能完成一秒一次的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)發(fā)送，從而由CAN總線將單片機(jī)與集成激光雷達(dá)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、全景相機(jī)等測(cè)繪傳感器進(jìn)行連接，具體見圖2-4。本文自主集成的時(shí)間同步裝置解決了BDRMC數(shù)據(jù)幀的獲取，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)PPS邊圖2-3POSLV定姿定位系統(tǒng)Fig.2-3POSLVpositioningsystem

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3341831