[發明專利]一種基于掃描點云測距、測角的定權方法

在審

• 申請號: 201810582543.7
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108732587A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 劉超;賈雪;蔣榮華;趙興旺
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于掃描點云測距、測角的定權方法，其特征包括以下步驟：

步驟1，根據三維激光掃描儀的測量原理，由測量斜距、激光光束的水平角和豎直角構建點云的坐標公式；

其中，ρ激光光束的測量斜距，為激光光束的水平角、θ為激光光束的豎直角；

步驟2，將步驟1求出的點云坐標公式進行微分，通過微分表達式和協方差傳播定律求出坐標點內的協方差陣；

其中，σ_ρ、σ_θ、分別為測距誤差、垂直角誤差和水平角誤差，故坐標點內協方差陣為：

其中，σ_x²、σ_y²和σ_z²為觀測值x、y、z的方差，σ_xy、σ_xz、σ_yz為觀測值x、y、z之間的協方差。

整理得：

步驟3，將步驟1中掃描點云直角坐標系轉換為相應的點云極坐標系，用已知的x、y、z表示出掃描點云的測量距離和角度；

步驟4，由步驟2得到的1個點位的協方差陣，進一步寫出N個掃描點云的協方差陣；

N個掃描點云的協方差陣為：

步驟5，根據步驟4中掃描點云的協方差陣，以及協方差陣和協因數陣的關系式，進一步求出掃描點云的協因數陣；

其中，為一個掃描點位的協因數陣。

2.根據權利要求1所述的一種基于掃描點云測距、測角的定權方法，其特征在于：將基于掃描點云測距、測角的定權方法與掃描點云的協因數陣建立聯系，通過協因數陣確定掃描點云的權陣。

3.根據權利要求1所述的一種基于掃描點云測距、測角的定權方法，其特征在于：本發明通過對掃描點云坐標公式兩邊微分，根據協方差傳播率計算出掃描點云的協方差，進而確定掃描點云的協因數陣，此方法不僅考慮了掃描點云的不等精度性還考慮了相關性。

4.根據權利要求1所述的一種基于掃描點云測距、測角的定權方法，其特征在于：因掃描點云的測距、測角未知，掃描點云的坐標已知，本發明將直角坐標系轉化為極坐標系，用掃描點云坐標值表示出掃描點云的測量距離和角度，進而算出協方差陣。

5.根據權利要求1所述，其特征在于，本發明從一個點位的協方差陣出發，建立N個點云的協方差陣，并根據協方差陣和協因數陣的關系，進一步求出掃描點云的協因數陣，方法簡單準確。