[發明專利]一種車載掃描系統控制點檢校方法

在審

• 申請號: 201810044256.0
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108278968A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 郭明;申興旺;郭可才;高楚天
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01C25/00
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 姜海榮

1.一種車載掃描系統控制點檢校方法，其特征在于，包括：

在檢校場內布設多個控制點，通過全站儀獲得所述多個控制點的第一組坐標值；

根據車載掃描系統測得所述多個控制點的第二組坐標值；

獲取所述車載掃描系統標定的參數初值；所述參數初值為激光掃描儀與慣導之間的3個姿態角度參數和3個平移參數；

建立檢校數學模型；

將所述第一組坐標值、第二組坐標值和所述參數初值，代入所述檢校數學模型；

解出激光掃描儀坐標系與慣導坐標系之間的三個平移參數改正數Δx_c、Δy_c、Δz_c和三個姿態角旋轉分量改正數ΔΩ_c、ΔΦ_c、ΔK_c。

2.如權利要求1所述的一種車載掃描系統控制點檢校方法，其特征在于，所述檢校數學模型為：

式中x_w，y_w，z_w為控制點激光點云在WGS-84坐標系下的坐標值，R₂、為三個旋轉矩陣，R₀為激光掃描儀直角坐標系與慣導坐標系之間的旋轉矩陣，R₁為慣導所測得的三個姿態角構成的旋轉矩陣，R ₂為車載掃描系統的大地經度和緯度的旋轉矩陣；是三個平移參數，是將當地水平坐標系到WGS-84坐標系之間的轉換參數；而x_c，y_c，z_c是激光直角坐標系與POS坐標系之間存在的三個平移分量。

3.如權利要求2所述的一種車載掃描系統控制點檢校方法，其特征在于，根據所述檢校數學模型建立車載掃描系統誤差參數的線性化方程；

將上式寫成矩陣形式：

V＝AX-L (3)

其中：

X＝[x_c，y_c，z_c，Ω_c，Φ_c，K_c] (4)

根據最小二乘間接平差原理，可列出法方程式:

A^TPAX＝A^TPL (7)

式中P為觀測值的權矩陣，P反映了觀測值的量測精度，則P為單位矩陣，由此得到法方程解得表達式：

X＝(A^TA)^-1A^TL (8)；

計算出改正數Δx_c、Δy_c、Δz_c和ΔΩ_c，ΔΦ_c，ΔK_c。

4.如權利要求1所述的一種車載掃描系統控制點檢校方法，其特征在于，所述第一組坐標值為WGS-84坐標系中的坐標值；

根據車載掃描系統測得所述多個控制點的第二組坐標值，包括：

車載掃描系統測的多個控制點的掃描儀極坐標值，將所述多個控制點的掃描儀極坐標值，轉換為多個控制點在WGS-84坐標系中的坐標值。

5.如權利要求1-4任一項所述的一種車載掃描系統控制點檢校方法，其特征在于，還包括：

將全站儀獲得的第一組坐標值作為平差數據真值，車載掃描系統測得的第二組坐標值作為觀測值，求解誤差方程，反解出車載掃描系統安裝時，激光掃描儀與慣導之間的平移誤差與軸向誤差。