[發(fā)明專利]一種用于數(shù)字城市建設的移動空間信息獲取裝置和方法

有效

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• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104180793A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設計）人: 王晏民;郭明;呂書強;魏冠楠
• 申請（專利權(quán)）人: 北京建筑大學
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G01B11/24
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

1.一種用于數(shù)字城市建設的移動空間信息獲取裝置，其特征在于，包括：移動載體；?

激光掃描儀，所述激光掃描儀的激光發(fā)射方向垂直于所述移動載體且水平射向所述移動載體前進方向的右側(cè)；?

定位定向系統(tǒng)，其包括相互連接的GPS系統(tǒng)和慣性導航系統(tǒng)，所述慣性導航系統(tǒng)設置于所述激光掃描儀的左側(cè)；?

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其設置在所述移動載體中，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與所述激光掃描儀和定位定向系統(tǒng)連接，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于讀取和處理所述激光掃描儀和定位定向系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)以建立物體的三維模型；以及?

承載板，其包括一第一板體和一第二板體，所述第一板體水平固定在所述移動載體的頂部，所述第二板體垂直固定于所述第一板體上，所述第一和第二板體均由合金鋼板制成；?

其中，所述慣性導航系統(tǒng)固定在所述第一板體上，所述激光掃描儀固定在所述第二板體的外側(cè)。?

2.如權(quán)利要求1所述的用于數(shù)字城市建設的移動空間信息獲取裝置，其特征在于，還包括：?

CCD相機，其設置在所述移動載體頂部，所述CCD相機與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，所述CCD相機用于采集待測物體的紋理數(shù)據(jù)。?

3.如權(quán)利要求1所述的用于數(shù)字城市建設的移動空間信息獲取裝置，其特征在于，所述GPS系統(tǒng)包括：?

GPS移動站，其設置在所述第一板體上；?

GPS基準站，其固定架設在待測區(qū)域周圍無遮擋地段。?

4.如權(quán)利要求1所述的用于數(shù)字城市建設的移動空間信息獲取裝置，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為移動工作站。?

5.一種用于數(shù)字城市建設的移動空間信息獲取方法，其特征在于，包括：?

步驟一、利用GPS的秒脈沖信號對一種用于數(shù)字城市建設的移動空間信息獲取裝置進行時間同步，然后利用所述裝置在待測區(qū)域內(nèi)移動以獲取待測?物體的空間信息；?

步驟二、首先利用空間配準方法將激光掃描儀和定位定向系統(tǒng)采集的每一點的數(shù)據(jù)都轉(zhuǎn)換到一統(tǒng)一空間下，然后以時間配準方法解算出每一點的三維坐標，從而生成待測物體的三維點云數(shù)據(jù)，其中時間配準方法包括如下步驟：以所述步驟一中的時間同步信號為基準，以時間信息為依據(jù)，將定位定向系統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)通過內(nèi)插處理與激光掃描儀的采集數(shù)據(jù)進行配準，將激光掃描儀采集的物體的二維數(shù)據(jù)按照定位定向系統(tǒng)采集的地理坐標數(shù)據(jù)解算出每一點的三維坐標；?

步驟三、利用待測物體的三維點云數(shù)據(jù)和紋理數(shù)據(jù)生成待測物體的三維模型。?

6.如權(quán)利要求5所述的用于數(shù)字城市建設的移動空間信息獲取方法，其特征在于，在所述步驟一之前還包括如下步驟：測定一種用于數(shù)字城市建設的移動空間信息獲取裝置中的激光掃描儀、慣性導航系統(tǒng)、GPS移動站和CCD相機的相對位置，并計算出相對位置參數(shù)，所述相對位置參數(shù)包括平移和旋轉(zhuǎn)參數(shù)。?