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车载激光扫描测量系统整体误差模型建立及其分析 被引量:9
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作者 周阳林 王力 +2 位作者 李广云 宗文鹏 王石岩 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2015年第9期19-23,35,共6页
影响车载激光扫描测量系统的点云定位精度的误差按来源主要分为测量误差、设备安置误差、数据处理误差3类。本文从车载激光扫描测量系统空间基准统一方程出发,推导了车载激光扫描测量系统综合误差模型,并分别研究了激光测距与测角、POS... 影响车载激光扫描测量系统的点云定位精度的误差按来源主要分为测量误差、设备安置误差、数据处理误差3类。本文从车载激光扫描测量系统空间基准统一方程出发,推导了车载激光扫描测量系统综合误差模型,并分别研究了激光测距与测角、POS定位与定姿、激光扫描仪的安置参数及尺度因子等对激光脚点定位精度的影响规律。 展开更多
关键词 车载激光扫描测量系统 误差模型 精度分析
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扫描干涉曝光系统中双频激光干涉测量误差建模与分析
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作者 王新宇 李文昊 +4 位作者 王玮 刘兆武 姜珊 周文渊 巴音贺希格 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第2期224-236,共13页
扫描干涉场曝光技术(SBIL)是制作单体大面积高精度光栅的有效途径,采用双频激光干涉仪反馈工作台位置进行干涉条纹的精确拼接,会不可避免地引入光栅刻线误差,导致光栅衍射波前质量降低。针对工作台的位移测量误差,分析了激光干涉仪自身... 扫描干涉场曝光技术(SBIL)是制作单体大面积高精度光栅的有效途径,采用双频激光干涉仪反馈工作台位置进行干涉条纹的精确拼接,会不可避免地引入光栅刻线误差,导致光栅衍射波前质量降低。针对工作台的位移测量误差,分析了激光干涉仪自身结构因素引起的本征误差,提出了复杂环境下激光干涉仪本征误差的指标评价方法。建立了实际工况与经验公式相结合的死程误差和测量光程变化误差理论模型。通过构建平移和旋转算子,推导了工作台任意点旋转和平移之间的耦合关系,模拟了不同工作台姿态滚转角下的测量误差。进行了位移误差实验和光栅扫描曝光实验。实验结果表明,位移误差与理论计算结果一致,制作200 mm×200 mm光栅的衍射波前为0.278λ@632.8 nm。本文分析方法贯通了光栅衍射波前与测量误差的传递链路,为制作米级尺寸纳米精度全息光栅奠定了理论和实验基础。 展开更多
关键词 扫描干涉场曝光系统 衍射波前 工作台位移测量 双频激光干涉仪 误差分析
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免基站车载扫描测量系统在质检中的应用 被引量:1
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作者 文政兵 毛明楷 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2023年第10期140-144,149,共6页
车载激光扫描技术在进行作业时需要架设基站进行后处理差分解算,且只能在基站一定范围内进行采集,局限性很大。针对这一情况,本文提出了一种免基站扫描技术,采用加装RTK模块,利用轨迹固定解点位对单点定位轨迹进行后处理修正,很好地解... 车载激光扫描技术在进行作业时需要架设基站进行后处理差分解算,且只能在基站一定范围内进行采集,局限性很大。针对这一情况,本文提出了一种免基站扫描技术,采用加装RTK模块,利用轨迹固定解点位对单点定位轨迹进行后处理修正,很好地解决了精度问题。此方式免去了架设基站产生的人力时间成本,扫描效率提高了50%,人力成本减少了一半,且可自由规划扫描,进一步优化了车载移动扫描用于质检工作的方案,提高了质检效率。试验结果表明,该方案精度与架设基站方案相当,扫描效率大大提高。 展开更多
关键词 车载激光扫描测量系统 免基站 CORS 质量检测
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新型旋转激光扫描系统轴系调整与误差标定
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作者 任永杰 郭威 +3 位作者 吴腾飞 滕明鑫 林嘉睿 邾继贵 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1111-1121,共11页
旋转激光扫描系统是一种基于精密转台结合多路激光的空间多目标并行角度传感系统。为改善系统光源性能,设计了一种采用光纤从外部导入光源的新型轴系结构。但是当激光以一定角度穿过中空的转轴进入镜组后,若倾斜入射柱镜,将导致出射的... 旋转激光扫描系统是一种基于精密转台结合多路激光的空间多目标并行角度传感系统。为改善系统光源性能,设计了一种采用光纤从外部导入光源的新型轴系结构。但是当激光以一定角度穿过中空的转轴进入镜组后,若倾斜入射柱镜,将导致出射的扫描光面型发生变化。针对此问题,研究了一种基于平行线的传递性的激光光轴姿态的调整方法,并借助激光跟踪仪测量平台,分别对光轴与转轴轴系进行拟合,建立了对光轴倾斜误差的标定方法。实验结果表明,调整后光轴与转轴轴线的空间夹角优于0.15°,完全满足扫描光截面中心直线度对激光入射柱镜的角度要求。该调整方案可用于系统的装配环节,使扫描光更加接近理想平面,有助于系统测量精度的提升。 展开更多
关键词 大尺寸测量 旋转激光扫描系统 光轴调整 轴线拟合 误差分析
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基于车载二维激光扫描的树冠体积在线测量 被引量:16
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作者 李秋洁 郑加强 +3 位作者 周宏平 张浩 束义平 徐波 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期309-314,共6页
采用车载二维激光扫描仪获取树木单侧点云数据,坐标变换后通过设置感兴趣区域检测树木,利用垂直分布特性识别树干,得到树冠中心距离。考虑树冠连续/不连续2种情况进行树木分割,将树冠外缘距离与对应树干距离相减算出树冠厚度。将树冠体... 采用车载二维激光扫描仪获取树木单侧点云数据,坐标变换后通过设置感兴趣区域检测树木,利用垂直分布特性识别树干,得到树冠中心距离。考虑树冠连续/不连续2种情况进行树木分割,将树冠外缘距离与对应树干距离相减算出树冠厚度。将树冠体积离散化为长方体,利用树冠厚度、相邻测量点垂直方向距离、车辆速度、扫描周期等参数进行计算。采用FIFO缓冲区保存在线数据,新采集的一帧数据写入缓冲区末尾,同时从缓冲区开头读出处理好的数据帧输出,实现树冠体积的在线测量。实验结果证明,树冠连续/不连续场景下,方法均能准确检测分割树冠、识别树干,实现树冠体积的在线测量。 展开更多
关键词 树冠体积 车载二维激光扫描 在线测量 树干识别 树冠分割
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矿用三维激光扫描测量系统的研制 被引量:14
6
作者 余乐文 张达 +1 位作者 余斌 杨小聪 《金属矿山》 CAS 北大核心 2012年第10期101-103,107,共4页
研制出具有自主知识产权的矿用三维激光扫描测量系统。分析了激光测距的工作原理,设计了系统结构与镜头防护方法;研究了系统综合通讯方法,开发了系统控制软件,实现了运动控制、数据通讯、上位机显示、三维重建等功能。现场试验表明,系... 研制出具有自主知识产权的矿用三维激光扫描测量系统。分析了激光测距的工作原理,设计了系统结构与镜头防护方法;研究了系统综合通讯方法,开发了系统控制软件,实现了运动控制、数据通讯、上位机显示、三维重建等功能。现场试验表明,系统可准确测量空区三维形态,计算空区相关参数,为采空区安全评价与综合治理提供可靠技术手段。 展开更多
关键词 采空区 激光扫描 测量系统 三维重建
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车载激光扫描仪距离测量参数标定 被引量:14
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作者 王留召 韩友美 钟若飞 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2010年第1期19-20,27,共3页
车载激光扫描仪的主要功能之一就是距离测量。距离测量的精度受多方面因素影响。试验表明,实测距离与实际距离间并非严格线性关系,因此有必要构建相应的数学模型来描述二者关系,进而提高激光扫描仪的距离测量精度。通过详细分析影响激... 车载激光扫描仪的主要功能之一就是距离测量。距离测量的精度受多方面因素影响。试验表明,实测距离与实际距离间并非严格线性关系,因此有必要构建相应的数学模型来描述二者关系,进而提高激光扫描仪的距离测量精度。通过详细分析影响激光扫描仪距离测量精度的多种因素,有的放矢地设计了相关试验对RA-360激光扫描仪距离测量参数进行了标定,为后续的数据处理和其在车载系统中的应用奠定了基础,也为同类设备的标定提供了参考。 展开更多
关键词 激光扫描 车载 距离测量 参数标定
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车载三维激光扫描系统的外参数标定研究 被引量:18
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作者 聂倩 陈为民 陈长军 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2013年第11期74-77,共4页
建立了车载三维激光扫描系统的严密定位模型,并推导出激光扫描仪坐标系和惯导载体坐标系间的平移与旋转参数求解公式。试验结果表明,本标定方法具有较高的标定精度,对城市测绘具有重要的应用价值。
关键词 车载三维激光扫描系统 外参数 标定 罗德里格矩阵
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基于Cortex-M4和FreeRTOS的矿用三维激光扫描测量系统设计 被引量:5
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作者 杨斐文 张达 +1 位作者 杨小聪 崔昊 《中国矿业》 北大核心 2014年第S2期316-318,343,共4页
为了满足矿用三维激光扫描系统的需求,设计了基于Cortex-M4内核和嵌入式实时操作系统FreeRTOS的运动控制和数据采集系统。采用Cortex-M4为内核的STM32F407ZGT微控制器和APM电机控制器等进行相关的硬件电路设计,通过移植FreeRTOS内核实... 为了满足矿用三维激光扫描系统的需求,设计了基于Cortex-M4内核和嵌入式实时操作系统FreeRTOS的运动控制和数据采集系统。采用Cortex-M4为内核的STM32F407ZGT微控制器和APM电机控制器等进行相关的硬件电路设计,通过移植FreeRTOS内核实现对运动控制、激光传感器数据采集、摄像头视频传输等任务的调度和对其他硬件资源的管理,简化了硬件设计的复杂度,优化了软件编程,提高了系统的实时性和可靠性,降低了成本。 展开更多
关键词 矿用三维激光扫描测量系统 FREERTOS CORTEX-M4
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三维激光扫描测量机随动运动控制系统与图像采集系统的设计 被引量:3
10
作者 赵灿 程俊廷 何风梅 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2004年第4期63-69,共7页
三维激光扫描测量机是逆向工程的重要组成部分 ,是集数控、激光、CAD CAM、精密机械、计算机、图像采集与处理为一体的集成技术系统 ,它主要由运动控制、图像采集、图像处理等几大部分组成。本文主要对随动运动控制的控制原理、硬件组... 三维激光扫描测量机是逆向工程的重要组成部分 ,是集数控、激光、CAD CAM、精密机械、计算机、图像采集与处理为一体的集成技术系统 ,它主要由运动控制、图像采集、图像处理等几大部分组成。本文主要对随动运动控制的控制原理、硬件组成及软件设计算法作了介绍 ,同时对计算机图像采集系统的硬件组成、软件设计具体算法及实验结果进行了详细的分析与论述。 展开更多
关键词 运动控制系统 图像采集系统 软件设计 逆向工程 硬件组成 计算机 三维 随动 测量 激光扫描
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激光线扫描测量系统中物像对应关系的建立 被引量:1
11
作者 徐永安 杨钦 怀进鹏 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第12期38-42,共5页
提出一种基于样本线建立物像对应关系的标定法。该方法采用三棱柱作为标定块,标定块在标定范围内运动,得到样本线上的点。样本点的像由三棱柱两个棱面上的光带中心线用最小二乘法拟合直线求取交点的方法计算,所得像点到拟合样本线的最... 提出一种基于样本线建立物像对应关系的标定法。该方法采用三棱柱作为标定块,标定块在标定范围内运动,得到样本线上的点。样本点的像由三棱柱两个棱面上的光带中心线用最小二乘法拟合直线求取交点的方法计算,所得像点到拟合样本线的最大偏差小于 0.1 像素。样本线将标定空间划分为 4 个子域,每个子域用线性插值的方法建立各自的映射关系。在自行设计的激光线扫描测量系统中采用该标定法,实际测量标准平面与球面的误差小于±0.05mm。 展开更多
关键词 激光扫描测量系统 标定 物像
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车载移动激光扫描测绘系统设计 被引量:1
12
作者 谢波 秦永元 万彦辉 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2011年第5期729-733,共5页
为了高效快速地获取城市三维空间信息,设计完成了一套基于多传感器集成技术的车载移动激光扫描测绘系统。该系统采用激光陀螺捷联惯性测量组合、差分全球定位系统(DGPS)和里程计构成高精度定位定向系统,提供测量的位置姿态基准;以激光... 为了高效快速地获取城市三维空间信息,设计完成了一套基于多传感器集成技术的车载移动激光扫描测绘系统。该系统采用激光陀螺捷联惯性测量组合、差分全球定位系统(DGPS)和里程计构成高精度定位定向系统,提供测量的位置姿态基准;以激光扫描仪为主,CCD相机、高速视频摄像机为辅助构成数字图像系统,采集数字图像信息;两个系统在车载计算机系统的控制下完成测量数据的同步采集存储;采用后处理方式,将各种数据进行匹配整合,完成城市三维真实场景的建模。 展开更多
关键词 移动激光扫描测绘系统 定位定向系统 数字图像系统 车载计算机系统
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车载移动激光扫描测量瞬时外方位元素精确直接解算方法 被引量:2
13
作者 李晓红 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2014年第10期70-73,共4页
车载移动激光扫描测量瞬时外方位元素的确定精度决定了直接地理定向的精度。针对车载三维激光扫描测量高精度定位需要及点云无组织特点带来的瞬时外方位元素解算无整体约束条件问题,本文提出一种统一测量基准下的瞬时外方位元素精确直... 车载移动激光扫描测量瞬时外方位元素的确定精度决定了直接地理定向的精度。针对车载三维激光扫描测量高精度定位需要及点云无组织特点带来的瞬时外方位元素解算无整体约束条件问题,本文提出一种统一测量基准下的瞬时外方位元素精确直接解算方法,经试验验证,瞬时外方位元素确定精度满足1∶500测图或定位要求。 展开更多
关键词 车载移动激光扫描测量 直接地理定位 瞬时外方位元素 高精度几何定位
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手持激光雷达扫描系统在农村房地一体测量中的应用 被引量:26
14
作者 宁振伟 谢刚生 钟晓兰 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2021年第2期103-107,共5页
农村房屋不动产登记是国家深化农村集体产权制度改革的重要基础性工作。房地一体测量成果是农村房屋不动产登记的基础数据,如何快速有效地采集大比例尺农村地籍及房屋数据,提高农村房屋不动产登记的效率,降低数据采集的成本,是测绘地理... 农村房屋不动产登记是国家深化农村集体产权制度改革的重要基础性工作。房地一体测量成果是农村房屋不动产登记的基础数据,如何快速有效地采集大比例尺农村地籍及房屋数据,提高农村房屋不动产登记的效率,降低数据采集的成本,是测绘地理信息行业的使命和挑战。本文通过在广东、江苏的实际项目中使用手持激光雷达扫描采集农村房屋及附属的地籍空间数据和属性信息,并与传统解析法测绘相比较。结果表明:采用手持激光雷达扫描进行房地一体数据采集,能大幅度减少外业耗时,提高生产效率,降低人工成本,满足大面积房地一体项目实施需要,但是也具有前期设备投资较大等缺点。 展开更多
关键词 手持激光雷达系统 SLAM 房地一体测量 精度 三维激光扫描
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车载激光雷达Risley棱镜光束扫描系统 被引量:17
15
作者 曾昊旻 李松 +1 位作者 张智宇 伍煜 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1444-1450,共7页
光束扫描系统是激光雷达的重要组成部分,决定了激光雷达的视场范围。为了增大视场范围同时保持一定的角度分辨率,车载激光雷达中常采用多个半导体激光器作为光源,而不同激光器的时间响应存在差异,使激光雷达的不同测距通道之间产生测距... 光束扫描系统是激光雷达的重要组成部分,决定了激光雷达的视场范围。为了增大视场范围同时保持一定的角度分辨率,车载激光雷达中常采用多个半导体激光器作为光源,而不同激光器的时间响应存在差异,使激光雷达的不同测距通道之间产生测距互差。Risley棱镜是一种常用的光束指向器件,具有扫描范围大、指向精度高等特点,在车载激光雷达的光束扫描上具备良好的应用前景。本文建立了Risley棱镜的光束指向角模型与扫描轨迹模型,在此基础上合理设计了扫描系统的光机结构,解决了Risley棱镜扫描不均匀的问题,用单路激光光源实现了大视场的二维扫描,水平视场角和垂直视场角分别达到360°和30.4°,当激光器脉冲重频为1MHz,扫描频率为5Hz,扫描线数为30线时,水平分辨率为0.05°,垂直分辨率为1.0°。该系统的技术指标与主流车载激光雷达相当,且消除了多路激光器之间的互差,可有效提高激光雷达的整体测距精度。 展开更多
关键词 车载激光雷达 Risley棱镜 光束扫描系统 二维扫描
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激光扫描测量转轴弯曲的8098单片机控制系统 被引量:1
16
作者 蒋钢 叶嘉雄 +3 位作者 黄声华 张先鹤 余永林 黄文豪 《光电工程》 CAS CSCD 1997年第2期44-50,共7页
在分析传统转轴弯曲测量方法的基础上,提出了一种激光扫描的测量方法,推导了最大弯曲量计算公式,通过实时检测扫描速度进行误差补偿,能实现转轴弯曲量的精密测量。同时,采用8098单片机控制,能完成数据的采集、处理及显示、打... 在分析传统转轴弯曲测量方法的基础上,提出了一种激光扫描的测量方法,推导了最大弯曲量计算公式,通过实时检测扫描速度进行误差补偿,能实现转轴弯曲量的精密测量。同时,采用8098单片机控制,能完成数据的采集、处理及显示、打印等功能。经现场试验证明,该系统在转轴弯曲测量中比目前的测量仪器具有更大的优越性,测量精度达±5μm,重复精度为5μm。 展开更多
关键词 激光扫描 弯曲测量 单片机 微机 控制系统
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新型激光差频扫描水下3-D测量系统的研究 被引量:1
17
作者 顾洁 郑国星 +1 位作者 袁君毅 董太和 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第1期97-100,共4页
一、引言3-D 测量是多年来一直广泛讨论和研究的课题,测量方法可分为两类(1]:一是测量装置与目标组成三角形,由三角公式计算目标空间位置的三角法,发展方向是主动光源式,另一类是非三角法,发展方向是激光回波相位检测法。目前报导的主... 一、引言3-D 测量是多年来一直广泛讨论和研究的课题,测量方法可分为两类(1]:一是测量装置与目标组成三角形,由三角公式计算目标空间位置的三角法,发展方向是主动光源式,另一类是非三角法,发展方向是激光回波相位检测法。目前报导的主动三角法和相位法系统很多,但各有优势又各有缺陷。概括起来,相位法无阴影盲区,分辨率及测量精度不随距离增大而下降,测量范围可从半米内到几十米外;但系统复杂,用于散射吸收大的环境中不能有效地消除杂散背景光的影响,其远距离测量较有优势,近距离测量不如主动三角法。主动三角法系统简单,测量速度快,对近距离很有优势,但存在阴影盲区,远距离测量时分辨率和精度往往下降,使用受到一定的限制。 展开更多
关键词 激光差频扫描 海水 测量系统
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移动激光扫描测量系统设计集成与实现 被引量:3
18
作者 俞德崎 李广云 +1 位作者 王力 谷友艺 《导航定位学报》 CSCD 2019年第2期112-117,共6页
为了进一步研究高效采集城市空间地理信息的相关问题,提出一套移动激光扫描测量系统:介绍系统设计、线路连接和传感器集成的技术内容;并针对时空基准统一问题提出相应的解决方案;最后对系统进行路测实验。结果表明,该系统能够满足地理... 为了进一步研究高效采集城市空间地理信息的相关问题,提出一套移动激光扫描测量系统:介绍系统设计、线路连接和传感器集成的技术内容;并针对时空基准统一问题提出相应的解决方案;最后对系统进行路测实验。结果表明,该系统能够满足地理信息数据采集的相关需求。 展开更多
关键词 移动激光扫描测量系统 数据融合 时空基准统一 点云
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用于激光平地作业的车载式智能测量系统开发
19
作者 张欣然 张晋国 赵晓顺 《农机化研究》 北大核心 2012年第4期152-155,共4页
在激光平地作业过程中,一般先由人工操作水准仪获取田块定点高程,然后通过计算平均值以作为激光平地的基准高度。显然该作业方法耗时费工,工作效率较低。为此,设计了一套车载式智能测量系统,拖拉机带动激光接收器沿着指定的路线行驶,系... 在激光平地作业过程中,一般先由人工操作水准仪获取田块定点高程,然后通过计算平均值以作为激光平地的基准高度。显然该作业方法耗时费工,工作效率较低。为此,设计了一套车载式智能测量系统,拖拉机带动激光接收器沿着指定的路线行驶,系统即可自动完成对定点高度的采集、存储以及实时显示。 展开更多
关键词 激光平地作业 车载 智能测量系统 存储
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基于激光扫描的大坝轮廓表面自动测量系统设计 被引量:4
20
作者 马冬梅 党晓圆 +1 位作者 邢阳阳 李洁 《激光杂志》 北大核心 2020年第8期177-181,共5页
测量大坝轮廓表面时,系统执行大坝轮廓表面测量任务所用的时间较长,测量得到的大坝轮廓与实际不符,测量效率和测量精度较低。将激光扫描技术应用在大坝轮廓表面测量系统的设计过程中,提出基于激光扫描的大坝轮廓表面自动测量系统设计方... 测量大坝轮廓表面时,系统执行大坝轮廓表面测量任务所用的时间较长,测量得到的大坝轮廓与实际不符,测量效率和测量精度较低。将激光扫描技术应用在大坝轮廓表面测量系统的设计过程中,提出基于激光扫描的大坝轮廓表面自动测量系统设计方法。在硬件设计中,通过集成光纤相干传感器、光学干涉测距采集终端和二维运动平台构成大坝轮廓表面自动测量系统主要结构。在硬件设计的基础上获取激光扫描数据,并利用三维重建技术构建大坝模型,为提高该模型获取大坝轮廓的标准性,在几何变换的原理上标记和测量大坝轮廓表面参数,完成大坝轮廓表面自动测量系统的设计,实现大坝轮廓表面的测量。实验结果表明,所设计系统的测量效率和测量精度均优于现有方法,证实了该系统的可行性。 展开更多
关键词 激光扫描 大坝轮廓 测量系统 三维重建技术
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