[發明專利]車載激光雷達三維掃描方法、地物分類方法及系統有效
| 申請號： | 201710218700.1 | 申請日： | 2017-04-05 |
| 公開（公告）號： | CN107092021B | 公開（公告）日： | 2020-04-21 |
| 發明（設計）人： | 龔威;陳必武;宋沙磊;史碩;陳振威 | 申請（專利權）人： | 天津珞雍空間信息研究院有限公司 |
| 主分類號： | G01S17/89 | 分類號： | G01S17/89;G01S7/481 |
| 代理公司： | 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222 | 代理人： | 嚴彥 |
| 地址： | 301700 天津市武清*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 車載 激光雷達 三維 掃描 方法 地物 分類 系統 | ||
本發明提供車載激光雷達三維掃描方法、地物分類方法及系統，在車輛上設置激光發射單元、信號探測單元、POS單元和核心處理單元，所述激光發射單元包括彩色激光光源，信號探測單元的采集結果輸入核心處理單元，獲取掃描所得點云，得到點云的彩色光譜信息，確定點云的相對幾何位置；POS單元同時記錄姿態位置信息并輸入核心處理單元，根據激光發射單元與POS單元的相對姿態，基于點云的相對幾何位置獲取點云的絕對幾何位置，得到點云的空間位置信息。本發明可直接同時獲取目標地物的彩色激光光譜信息和激光點云空間信息，從而通過三維重構獲取目標地物的彩色激光成像，可以廣泛運用于數字城市，智慧城市等領域。
技術領域
本發明涉及移動測量及測繪遙感綜合應用技術領域，尤其涉及一種車載彩色三維掃描激光雷達方案，能夠實現在移動車輛平臺上同時獲取目標地物的彩色光譜信息和三維空間信息。
背景技術
車載對地觀測激光雷達技術是實現道路環境下地物高空間分辨率的三維空間描述的重要遙感手段，尤其是在城市環境中，在快速獲取三維空間信息方面具有突出優點。但由于受制于傳統激光雷達的單一波長限制，難以獲取有效的地物光譜特征，而光譜信息能有效表達地物屬性。通常需要匹配一臺全景相機同時探測，以獲取相應的紋理和彩色光譜信息，但是這樣成本太高，后續數據處理復雜，精度效果已經不適于市場發展需求。
發明內容
本發明的目的是提供車載彩色三維掃描激光雷達技術方案，通過車載平臺，可實現彩色三維掃描成像探測，同時獲取三維空間信息和彩色光譜信息，實現三維空間信息和彩色光譜信息的協同后處理。
本發明技術方案提供一種車載激光雷達三維掃描方法，在車輛上設置激光發射單元、信號探測單元、POS單元和核心處理單元，所述激光發射單元包括彩色激光光源，
激光發射單元進行彩色激光發射，經目標地物進行反射后輸入信號探測單元，信號探測單元的采集結果輸入核心處理單元，獲取掃描所得點云，得到點云的彩色光譜信息，確定點云的相對幾何位置；
POS單元同時記錄姿態位置信息并輸入核心處理單元，根據激光發射單元與POS單元的相對姿態，基于點云的相對幾何位置獲取點云的絕對幾何位置，得到點云的空間位置信息。
而且，針對點云記錄時間戳，并與POS單元記錄的時間戳相匹配。
而且，根據點云的幾何信息，進行幾何異常點剔除，剔除非目標地物。
而且，根據點云的彩色光譜信息，進行色彩糾正，以獲得真實的紋理。
而且，針對車速變化引起的點云密度變化，通過點云升采樣和降采樣實現點云密度的統一。
而且，點云的升尺度和降尺度參考幾何分布情況和顏色相似情況，包括對于幾何分布集中的，且顏色信息相似的點集，視為相同地物目標的點集，進行升采樣和降采樣的過程中，以滿足以上條件的點集為樣本進行內插或者抽稀，
判斷條件如下，
其中，d為兩點之間距離，(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2)分別為兩點的空間坐標，當d值小于相應預設閾值，則認為兩點滿足幾何分布集中的條件；
c＝W1(r1-r2)2+W2(g1-g2)2+W3(b1-b2)2
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