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CN116679313A - 单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法 - Google Patents

单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法 Download PDF

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Publication number
CN116679313A
CN116679313A CN202310613979.9A CN202310613979A CN116679313A CN 116679313 A CN116679313 A CN 116679313A CN 202310613979 A CN202310613979 A CN 202310613979A CN 116679313 A CN116679313 A CN 116679313A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser radar
line laser
data
range finder
point cloud
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310613979.9A
Other languages
English (en)
Inventor
许志华
彭苏萍
彭远航
林佳轩
李元元
王泽杰
武静
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Original Assignee
China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Mining and Technology Beijing CUMTB filed Critical China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Priority to CN202310613979.9A priority Critical patent/CN116679313A/zh
Publication of CN116679313A publication Critical patent/CN116679313A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/86Combinations of lidar systems with systems other than lidar, radar or sonar, e.g. with direction finders

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法,包括:将三维点云数据按照单线激光雷达和测距仪的测量数据,分别获取单线激光雷达和所述测距仪的连续帧偏移量;根据单线激光雷达和所述测距仪测量数据的原理与特性,获取单帧点云数据的数量,将所述测距仪的连续帧偏移量按照所述单帧点云数据的数量平均分配补偿到所述三维点云数据中,获取所述测距仪的时态校正数据;基于三维点云数据及所述单线激光雷达的测量数据,根据单线激光雷达扫描方向的前后及旋转角度的方向不同,获取单线激光雷达的时态校正数据;将测距仪的时态校正数据与单线激光雷达的时态校正数据进行匹配和数据耦合。

Description

单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法
技术领域
本发明属于空间信息应用技术领域,尤其涉及单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法。
背景技术
当前我国矿山处于智能化、信息化转型的关键时期,但矿山在信息化建设方面还存在一定的技术瓶颈,以选厂的金属平衡为例,矿部对选厂精矿库存的盘点主要依靠人工,利用皮尺测量技术按月盘点,劳作强度大、效率低,盘点数据易受人为等因素导致误差大、数据共享不及时,影响生产计划、生产会析和财务结算。在此背景性下,紫金山金铜矿联合中国矿业大学(北京)率先开展金属平衡自动盘点装备研发,形成了一套联合单线激光雷达和测距仪的仓储精矿扫描装备系统,并在铜二、铜三选厂开展铜硫精矿盘点应用,实现仓储存量按班、按车、按人快速准确测量盘点,显著提升了金属平衡的信息化水平。基于上述研发装备开展选厂精矿库存盘点的原理是将单线激光雷达和测距仪固定在滑轨上,在滑动过程中以单线激光雷达扫描获取物体垂直方向的轮廓信息,以测距仪获取任意时刻扫描物体的水平位置信息,将垂直轮廓信息与水平位置信息的集成,获取扫描对象的三维信息,用于仓储矿堆三维点云模型的构建和方量估算。然而,该装备在水平方向上易受到行车的可达性限制,导致靠近仓储两端附近的矿堆三维点云缺失,无法对该区域矿量进行盘点。本发明针对上述问题,重点解决该扫描模式下采集到点云坐标的时态校正方法,解决单线激光雷达移动摆扫过程接收的电磁波帧数与测距仪接收的电磁波帧数不匹配问题,提高仓储矿堆三维数据采集的完整性和精度,具有较高的经济效益和社会价值。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提出了单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法,能有效解决旋转电机驱动的单线激光雷达和测距仪耦合的仓储矿量盘点装备随着行车的移动导致连续帧之间测量的数据发生微小的偏移的问题,提升三维点云精度,提升生产效益。
为实现上述目的,本发明提供了单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法,包括以下步骤:
根据旋转电机驱动的单线激光雷达和测距仪耦合的仓储矿量盘点装备进行三维扫描,获取三维点云数据;将所述三维点云数据按照所述单线激光雷达和所述测距仪的测量数据,分别获取所述单线激光雷达和所述测距仪的连续帧偏移量;
根据所述单线激光雷达和所述测距仪的测量数据的原理与特性,获取单帧点云数据的数量,将所述测距仪的连续帧偏移量按照所述单帧点云数据的数量平均分配补偿到所述三维点云数据中,获取所述测距仪的时态校正数据;
基于所述三维点云数据及所述单线激光雷达的测量数据,根据所述单线激光雷达扫描方向的前后及旋转角度的方向不同,获取所述单线激光雷达的时态校正数据;
将所述测距仪的时态校正数据与所述单线激光雷达的时态校正数据进行匹配和数据耦合,完成所述单线激光雷达与所述测距仪移动点云坐标的时态校正。
可选的,根据旋转电机驱动的所述单线激光雷达和所述测距仪耦合的仓储矿量盘点装备进行三维扫描,获取所述三维点云数据的方法包括:
构建单线激光雷达坐标系和局地物方坐标系,根据所述单线激光雷达坐标系获取所述单线激光雷达移动过程中三维点云的相对坐标,根据所述局地物方坐标系获取所述测距仪移动过程中的三维点云的绝对坐标,基于所述三维点云的相对坐标和所述三维点云的绝对坐标获取所述三维点云数据。
可选的,获取所述三维点云数据的计算方法为:
其中,y'表示测距仪测量在局地物方坐标系中Y轴方向实时坐标,d表示激光测距仪量获取的实时距离,y”表示单线激光雷达测量得到目标点A在单线激光雷达坐标系中Y’轴方向坐标,y表示目标点A在局地物方坐标系中Y轴方向坐标,ρ分别表示仓储矿量盘点装备到空间点A点的距离,表示从ρ到Y’轴旋转的角度。
可选的,获取所述测距仪的连续帧偏移量的方法为:
y'rec=y'(j+1)0-y'j0=d(j+1)0-dj0
其中,y'rec表示测距仪连续帧偏移量,y'j0表示第j帧测距仪测量在局地物方坐标系中Y轴方向实时坐标,dj0表示第j帧数据的测距仪获取的距离。
可选的,获取所述单线激光雷达的连续帧偏移量的方法为:
y”rec=|y”(j+1)0-y”j0|
其中,y”j0表示第j帧数据起始在单线激光雷达坐标系中Y'轴坐标,ρj0表示第j帧数据仓储存量盘点设备到目标点A的空间距离,表示ρj0到Y'轴的旋转角度,y”rec表示单线激光雷达的连续帧偏移量。
可选的,获取所述测距仪的时态校正数据的方法为:
其中,y'j0是第j帧数据的测距仪获取的距离,dj0表示第j帧数据的测距仪获取的距离,y'ji是校正后第j帧数据中第i个点测量时仓储矿量盘点装备在局地物方坐标系中Y轴的坐标,η是单线激光雷达的角度分辨率,δ表示单线激光雷达扫描视场角。
可选的,根据所述单线激光雷达扫描方向的前后及旋转角度的方向不同,获取所述单线激光雷达的时态校正数据,当所述单线激光雷达扫描方向相反方向旋转,且扫描点在所述单线激光雷达的后方时,所述单线激光雷达的时态校正数据计算方法为:
其中,y”j0是第j帧数据起始在单线激光雷达坐标系中Y'轴坐标,y”ji是校正后第j帧数据中第i个点在单线激光雷达坐标系中Y'轴坐标。
可选的,根据所述单线激光雷达扫描方向的前后及旋转角度的方向不同,获取所述单线激光雷达的时态校正数据,当所述单线激光雷达扫描方向相同方向旋转,且扫描点在所述单线激光雷达的后方时,所述单线激光雷达的时态校正数据计算方法为:
其中,y”j0是第j帧数据起始在单线激光雷达坐标系中Y'轴坐标,ρj0表示第j帧数据仓储存量盘点设备到目标点A的空间距离,表示ρj0到Y'轴的旋转角度,y”ji是校正后第j帧数据中第i个点在单线激光雷达坐标系中Y'轴坐标,η是单线激光雷达的角度分辨率,δ表示单线激光雷达扫描视场角。
可选的,根据所述单线激光雷达扫描方向的前后及旋转角度的方向不同,获取所述单线激光雷达的时态校正数据,当所述单线激光雷达扫描方向相同方向旋转,且扫描点在所述单线激光雷达的前方时,所述单线激光雷达的时态校正数据计算方法为:
其中,y”j0是第j帧数据起始在单线激光雷达坐标系中Y'轴坐标,ρj0表示第j帧数据仓储存量盘点设备到目标点A的空间距离,表示ρj0到Y'轴的旋转角度,y”ji是校正后第j帧数据中第i个点在单线激光雷达坐标系中Y'轴坐标,η是单线激光雷达的角度分辨率,δ表示单线激光雷达扫描视场角。
可选的,根据所述单线激光雷达扫描方向的前后及旋转角度的方向不同,获取所述单线激光雷达的时态校正数据,当所述单线激光雷达扫描方向相反方向旋转,且扫描点在所述单线激光雷达的前方时,所述单线激光雷达的时态校正数据计算方法为:
其中,y”j0是第j帧数据起始在单线激光雷达坐标系中Y'轴坐标,ρj0表示第j帧数据仓储存量盘点设备到目标点A的空间距离,表示ρj0到Y'轴的旋转角度,y”ji是校正后第j帧数据中第i个点在单线激光雷达坐标系中Y'轴坐标,η是单线激光雷达的角度分辨率,δ表示单线激光雷达扫描视场角。
本发明技术效果:本发明公开了单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法,能更精确地测量仓储矿堆的三维点云数据,提高矿堆存量盘点精度;时态校正的过程直接在测量数据时进行,无需人员进行后处理,自动化程度高;在时态校正的同时对两种传感器单帧获取的点云数量进行统一,利于后续单线激光雷达与测距仪的数据融合。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例基于单线激光雷达与测距仪移动摆扫示意图;
图2为本发明实施例基于单线激光雷达与测距仪移动摆扫三维空间坐标侧视图;
图3为本发明实施例基于单线激光雷达与测距仪移动摆扫单帧数据时态校正示意图,其中(a)为情况一单帧数据时态校正示意图,(b)为情况二单帧数据时态校正示意图,(c)为情况三单帧数据时态校正示意图,(d)为情况四单帧数据时态校正示意图;
图4为本发明实施例单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法的流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
如图4所示,本实施例中提供单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法,包括:
连续帧数据偏移量计算:根据旋转电机驱动的单线激光雷达和测距仪耦合的仓储矿量盘点装备进行三维扫描,得到局部坐标系下的三维点云数据。将三维点云数据按照测距仪和单线激光雷达测量的部分,分别计算连续帧数据的偏移量;
测距仪测量数据的单帧数据时态校正:根据测距仪和单线激光雷达测量数据的原理与特性,得到单帧点云数据的数量,将上述步骤计算得到的连续帧偏移量按照单帧点云数据数量的前后平均分配补偿到点云数据中,完成单帧数据时态校正;
单线激光雷达测量数据的单帧数据时态校正:单线激光雷达受到旋转电机的驱动可以扫描到三维信息,按照扫描方向的前后和旋转角度的方向对单线激光雷达测量的数据进行分情况讨论,按照特定的情况完成对单帧数据的时态校正;
数据耦合:将上述两步骤完成时态校正的数据进行一一匹配,进行数据耦合,完成对单帧点云数据的时态校正。
连续帧数据偏移量计算,以图1和图2示意说明连续帧数据偏移量计算,图1为基于单线激光雷达与测距仪移动摆扫示意图;图2为基于单线激光雷达与测距仪移动摆扫三维空间坐标侧视图。如图1所示,三维点云数据的生成过程中包含两个坐标系,分别为激光雷达坐标系和局地物方坐标系,分别记为O-X'Y'Z'和O-XYZ。前者用来记录单线激光雷达移动过程中三维点云的相对坐标;后者用来表达三维点云在局地物方坐标系中的绝对坐标。以单线激光雷达的脉冲发射口为原点O,X'轴正方向平行于移动式塔吊的前进方向,Y’轴与移动式塔吊的前进方向垂直,Z'轴的正方向垂直向下指向下方矿堆,构建出右手坐标系O-X'Y'Z';左手坐标系O-XYZ的X轴和Y轴方向均与坐标系O-X'Y'Z'相同,Z轴正方向铅垂向上,坐标原点位于光学反射板所处平面与矿堆模型底面所处平面的交线上,将X'轴向下投影到矿堆模型底面并延长与交线相交,继而确定坐标原点。利用仓储矿量盘点装备对目标点A进行三维坐标扫描,本方法主要针对Y轴方向单帧数据的时态校正。给定任一点A,图1所示情况为目标点A在行车前进方向前方,测距仪沿Y’轴反方向发射激光束进行测量。图2为目标点A三维空间坐标的侧视图,因此目标点A在坐标系O-XYZ中Y轴坐标需要两部分相加得到,扫描对应的三维坐标如式(1)所示。
其中,y'表示测距仪测量在坐标系O-XYZ中Y轴方向实时坐标,y”表示单线激光雷达测量得到目标点A在坐标系O-X'Y'Z'中Y’坐标,y表示目标点A在坐标系O-XYZ中Y轴方向坐标,ρ分别表示仓储矿量盘点装备到空间点A点的距离,表示从ρ到Y’轴旋转的角度。
由于测距仪在测量数据时,其位置会随着装置的移动而移动,导致发射和接受电磁波的位置不同从而造成一定的数据偏移,对于测距仪测量引起的连续帧数据偏移量可用式(2)表示。
y'rec=y'(j+1)0-y'j0=d(j+1)0-dj0 (2)
其中,y'rec表示测距仪连续帧偏移量,y'j0是第j帧数据的测距仪获取的距离。
由于单线激光雷达在测量数据时,会随着摆扫装置进行旋转,导致发射和接受电磁波的位置不同从而造成一定的数据偏移,对于单线激光雷达测量引起的连续帧数据偏移量可用式(3)表示。
式中,y”j0是第j帧数据起始在坐标系O-X'Y'Z'中Y'轴坐标,ρj0是第j帧数据仓储存量盘点设备到目标点A的空间距离,是ρj0到Y'轴的旋转角度。
测距仪测量数据的单帧数据时态校正,单线激光雷达在实际工作过程中,通过单条激光射线按激光雷达扫描视角旋转实现截面内的多点扫描。每一帧数据的各个点存在一定时差,当传感器处于持续滑动状态,需要对原始数据进行校正。设置单线激光雷达和测距仪扫描的频率相同,根据单线激光雷达的角分辨率得到单帧点云数据的数量,按照式(4)将式(2)计算得到的连续帧偏移量按照单帧点云数据数量的前后平均分配补偿到点云数据中,完成单帧数据时态校正。
其中,y'j0是第j帧数据的测距仪获取的距离,y'ji是修正后第j帧数据中第i个点测量时仓储矿量盘点装备在坐标系O-XYZ中Y轴的坐标,η是单线激光雷达的角度分辨率,δ表示单线激光雷达扫描视场角。
单线激光雷达测量数据的单帧数据时态校正,单线激光雷达受到旋转电机的驱动可以扫描到三维信息,需要按照扫描方向的前后和旋转角度的方向对单线激光雷达测量的数据进行分情况讨论,根据特定的情况完成对单帧数据的时态校正,分述如下:
情况一、当单线激光雷达向行车前进方向相反方向旋转(角度越来越小),并且扫描点在单线激光雷达后方,如图3(a)所示,可对单线激光雷达帧数据按式(5)进行校正。
其中,y”j0是第j帧数据起始在坐标系O-X'Y'Z'中Y'轴坐标,y”ji是修正后第j帧数据中第i个点在坐标系O-X'Y'Z'中Y'轴坐标,ρj0是第j帧数据仓储存量盘点设备到目标点A的空间距离,是ρj0到Y'轴的旋转角度,η是单线激光雷达的角度分辨率,δ表示单线激光雷达扫描视场角。
情况二、当单线激光雷达向行车前进方向相同方向旋转(角度越来越大),并且扫描点在单线激光雷达后方,如图3(b)所示,可对单线激光雷达帧数据按式(6)进行校正,
其中,y”j0是第j帧数据起始在坐标系O-X'Y'Z'中Y'轴坐标,y”ji是修正后第j帧数据中第i个点在坐标系O-X'Y'Z'中Y'轴坐标,ρj0是第j帧数据仓储存量盘点设备到目标点A的空间距离,是ρj0到Y'轴的旋转角度,η是激光器的角度分辨率,δ表示单线激光雷达扫描视场角。
情况三、当单线激光雷达向行车前进方向相同方向旋转(角度越来越小),并且扫描点在单线激光雷达前方,如图3(c)所示,可对单线激光雷达帧数据按式(7)进行校正,
其中,y”j0是第j帧数据起始在坐标系O-X'Y'Z'中Y'轴坐标,y”ji是修正后第j帧数据中第i个点在坐标系O-X'Y'Z'中Y'轴坐标,ρj0是第j帧数据仓储存量盘点设备到目标点A的空间距离,是ρj0到Y'轴的旋转角度,η是激光器的角度分辨率,δ表示单线激光雷达扫描视场角。
情况四、当单线激光雷达向行车前进方向相反方向旋转(角度越来越大),并且扫描点在单线激光雷达前方,如图3(d)所示,可对单线激光雷达帧数据按式(8)进行校正,
其中,y”j0是第j帧数据起始在坐标系O-X'Y'Z'中Y'轴坐标,y”ji是修正后第j帧数据中第i个点在坐标系O-X'Y'Z'中Y'轴坐标,ρj0是第j帧数据仓储存量盘点设备到目标点A的空间距离,是ρj0到Y'轴的旋转角度,η是激光器的角度分辨率,δ表示单线激光雷达扫描视场角。
数据耦合,将上述两步骤完成时态校正的数据进行一一匹配,按照式(9)进行数据耦合,完成对单帧点云数据的时态校正,
yji=y'ji+y”ji (9)
其中,yji是经过校正后的第j帧数据中第i个点的Y轴坐标,y'ji是修正后第j帧数据中第i个点测量时仓储矿量盘点装备在坐标系O-XYZ中Y轴的坐标,y”ji是修正后第j帧数据中第i个点在坐标系O-X'Y'Z'中Y'轴坐标值。
以上,仅为本申请较佳的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法,其特征在于,包括以下步骤:
根据旋转电机驱动的单线激光雷达和测距仪耦合的仓储矿量盘点装备进行三维扫描,获取三维点云数据;将所述三维点云数据按照所述单线激光雷达和所述测距仪的测量数据,分别获取所述单线激光雷达和所述测距仪的连续帧偏移量;
根据所述单线激光雷达和所述测距仪的测量数据的原理与特性,获取单帧点云数据的数量,将所述测距仪的连续帧偏移量按照所述单帧点云数据的数量平均分配补偿到所述三维点云数据中,获取所述测距仪的时态校正数据;
基于所述三维点云数据及所述单线激光雷达的测量数据,根据所述单线激光雷达扫描方向的前后及旋转角度的方向不同,获取所述单线激光雷达的时态校正数据;
将所述测距仪的时态校正数据与所述单线激光雷达的时态校正数据进行匹配和数据耦合,完成所述单线激光雷达与所述测距仪移动点云坐标的时态校正。
2.如权利要求1所述的单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法,其特征在于,根据旋转电机驱动的所述单线激光雷达和所述测距仪耦合的仓储矿量盘点装备进行三维扫描,获取所述三维点云数据的方法包括:
构建单线激光雷达坐标系和局地物方坐标系,根据所述单线激光雷达坐标系获取所述单线激光雷达移动过程中三维点云的相对坐标,根据所述局地物方坐标系获取所述测距仪移动过程中的三维点云的绝对坐标,基于所述三维点云的相对坐标和所述三维点云的绝对坐标获取所述三维点云数据。
3.如权利要求2所述的单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法,其特征在于,获取所述三维点云数据的计算方法为:
其中,y'表示测距仪测量在局地物方坐标系中Y轴方向实时坐标,d表示激光测距仪量获取的实时距离,y”表示单线激光雷达测量得到目标点A在单线激光雷达坐标系中Y’轴方向坐标,y表示目标点A在局地物方坐标系中Y轴方向坐标,ρ分别表示仓储矿量盘点装备到空间点A点的距离,表示从ρ到Y’轴旋转的角度。
4.如权利要求1所述的单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法,其特征在于,获取所述测距仪的连续帧偏移量的方法为:
y'rec=y'(j+1)0-y'j0=d(j+1)0-dj0
其中,y'rec表示测距仪连续帧偏移量,y'j0表示第j帧测距仪测量在局地物方坐标系中Y轴方向实时坐标,dj0表示第j帧数据的测距仪获取的距离。
5.如权利要求1所述的单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法,其特征在于,获取所述单线激光雷达的连续帧偏移量的方法为:
y″rec=|y″(j+1)0-y″j0|
其中,y″j0表示第j帧数据起始在单线激光雷达坐标系中Y'轴坐标,ρj0表示第j帧数据仓储存量盘点设备到目标点A的空间距离,表示ρj0到Y'轴的旋转角度,y″rec表示单线激光雷达的连续帧偏移量。
6.如权利要求1所述的单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法,其特征在于,获取所述测距仪的时态校正数据的方法为:
其中,y'j0是第j帧数据的测距仪获取的距离,dj0表示第j帧数据的测距仪获取的距离,y'ji是校正后第j帧数据中第i个点测量时仓储矿量盘点装备在局地物方坐标系中Y轴的坐标,η是单线激光雷达的角度分辨率,δ表示单线激光雷达扫描视场角。
7.如权利要求1所述的单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法,其特征在于,根据所述单线激光雷达扫描方向的前后及旋转角度的方向不同,获取所述单线激光雷达的时态校正数据,当所述单线激光雷达扫描方向相反方向旋转,且扫描点在所述单线激光雷达的后方时,所述单线激光雷达的时态校正数据计算方法为:
其中,y”j0是第j帧数据起始在单线激光雷达坐标系中Y'轴坐标,y”ji是校正后第j帧数据中第i个点在单线激光雷达坐标系中Y'轴坐标。
8.如权利要求7所述的单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法,其特征在于,根据所述单线激光雷达扫描方向的前后及旋转角度的方向不同,获取所述单线激光雷达的时态校正数据,当所述单线激光雷达扫描方向相同方向旋转,且扫描点在所述单线激光雷达的后方时,所述单线激光雷达的时态校正数据计算方法为:
其中,y”j0是第j帧数据起始在单线激光雷达坐标系中Y'轴坐标,ρj0表示第j帧数据仓储存量盘点设备到目标点A的空间距离,表示ρj0到Y'轴的旋转角度,y”ji是校正后第j帧数据中第i个点在单线激光雷达坐标系中Y'轴坐标,η是单线激光雷达的角度分辨率,δ表示单线激光雷达扫描视场角。
9.如权利要求8所述的单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法,其特征在于,根据所述单线激光雷达扫描方向的前后及旋转角度的方向不同,获取所述单线激光雷达的时态校正数据,当所述单线激光雷达扫描方向相同方向旋转,且扫描点在所述单线激光雷达的前方时,所述单线激光雷达的时态校正数据计算方法为:
其中,y”j0是第j帧数据起始在单线激光雷达坐标系中Y'轴坐标,ρj0表示第j帧数据仓储存量盘点设备到目标点A的空间距离,表示ρj0到Y'轴的旋转角度,y”ji是校正后第j帧数据中第i个点在单线激光雷达坐标系中Y'轴坐标,η是单线激光雷达的角度分辨率,δ表示单线激光雷达扫描视场角。
10.如权利要求9所述的单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法,其特征在于,根据所述单线激光雷达扫描方向的前后及旋转角度的方向不同,获取所述单线激光雷达的时态校正数据,当所述单线激光雷达扫描方向相反方向旋转,且扫描点在所述单线激光雷达的前方时,所述单线激光雷达的时态校正数据计算方法为:
其中,y”j0是第j帧数据起始在单线激光雷达坐标系中Y'轴坐标,ρj0表示第j帧数据仓储存量盘点设备到目标点A的空间距离,表示ρj0到Y'轴的旋转角度,y”ji是校正后第j帧数据中第i个点在单线激光雷达坐标系中Y'轴坐标,η是单线激光雷达的角度分辨率,δ表示单线激光雷达扫描视场角。
CN202310613979.9A 2023-05-29 2023-05-29 单线激光雷达与测距仪移动摆扫的点云坐标时态校正方法 Pending CN116679313A (zh)

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