一种激光扫描仪的点云修正方法、装置及存储介质制造方法及图纸

技术编号:30283125 阅读:14 留言:0更新日期:2021-10-09 21:53
本发明专利技术公开了一种激光扫描仪的点云修正方法,应用于激光扫描仪,包括:获取三维激光扫描仪的原始激光扫描数据中的所有扫描点,并读取一个扫描点记为待处理扫描点;判断待处理扫描点是否为第一个扫描点,若是,则将待处理扫描点存储到临时缓存中后继续读取扫描点;若否,则判断待处理扫描点与前一个待处理扫描点是否属于同一线段;若是,则将待处理扫描点存储到临时缓存中,继续读取扫描点;若否,则取出临时缓存中的所有扫描点并对每个扫描点的扫描数据进行滤波处理后存储到本地;同时创建新的临时缓存将待处理扫描点存储新的临时缓存中,然后读取扫描点;直到所有扫描点读取完毕。本发明专利技术还提供一种激光扫描仪的点云修正装置及存储介质。及存储介质。及存储介质。

【技术实现步骤摘要】
一种激光扫描仪的点云修正方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及激光扫描仪,尤其涉及一种激光扫描仪的点云修正方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]目前,三维激光扫描仪是根据发射激光和接收返回激光的时间差,并结合光速计算得出扫描点与激光发射位置的距离,同时配合扫描点的水平角、俯仰角进而分解得出相对的坐标值。由于在扫描时,由于设备内部因素或其他外部环境引起而形成的系统误差、随机误差等导致测量的扫描点会出现误差波动。为了保证后续计算的准确性,一般需要通过后期软件对原始激光扫描仪得到的点云数据进行处理优化,减少点云误差。
[0003]目前对于点云数据的优化,通常采用以下两种方法:
[0004]一是对仪器本身的设计进行改进以减少误差,但这种方法随着技术的不断成熟,对于仪器本身的改进空间越来越小,同时改进的过程难度大、耗时长;另外由于硬件的限制,只能将误差降低到一定的程度。
[0005]二是对扫描出的整体点云数据通过高斯滤波、中值滤波、双边滤波等平滑滤波算法对点云数据进行整体滤波,但是对于点云数据的整体滤波是在三维空间中进行滤波的,该滤波方法不仅难度大、时间复杂度高、空间复杂度高等,还对用于滤波处理的机器的性能要求也十分严格。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术的不足,本专利技术的目的之一在于提供一种激光扫描仪的点云修正方法,其能够解决现有技术中对于点云数据的滤波处理的时间与空间复杂度高或难度大、耗时长等问题。
[0007]本专利技术的目的之二在于提供一种激光扫描仪的点云修正装置,其能够解决现有技术中对于点云数据的滤波处理的时间与空间复杂度高或难度大、耗时长等问题。
[0008]本专利技术的目的之三在于提供一种存储介质,其能够解决现有技术中对于点云数据的滤波处理的时间与空间复杂度高或难度大、耗时长等问题。
[0009]本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现:
[0010]一种激光扫描仪的点云修正方法,所述点云修正方法包括:
[0011]获取步骤:获取三维激光扫描仪的原始激光扫描数据中的所有扫描点;
[0012]读取步骤:从所述原始激光扫描数据中读取一个扫描点并记为待处理扫描点以及获取所述待处理扫描点的扫描数据;
[0013]判断步骤:判断所述待处理扫描点是否为原始激光扫描数据中的第一个扫描点,若是,则执行存储步骤;若否,则执行对比步骤;
[0014]存储步骤:将所述待处理扫描点存储到临时缓存中,然后执行读取步骤;
[0015]对比步骤:判断待处理扫描点与前一个待处理扫描点是否属于同一线段;若是,则
将所述待处理扫描点存储到前一个待处理扫描点所在的临时缓存中,然后执行读取步骤;若否,则执行滤波及新建步骤;
[0016]滤波及新建步骤:取出临时缓存中的所有扫描点并对每个扫描点的扫描数据进行滤波处理后存储到本地;同时创建新的临时缓存将所述待处理扫描点存储新的临时缓存中,然后执行读取步骤;直到原始激光扫描数据中的所有的扫描点读取完毕后结束。
[0017]进一步地,所述扫描点的扫描数据包括扫描点的距离数据和角度数据。
[0018]进一步地,所述对比步骤具体包括:首先根据待处理扫描点的距离数据与角度数据和前一个待处理扫描点的距离数据与角度数据计算得出待处理扫描点与前一个待处理扫描点的距离差值和角度差值,然后判断距离差值和角度差值是否满足预设要求;若是,则待处理器扫描点与前一个待处理扫描点属于同一线段,将待处理扫描点存储到前一个待处理扫描点所在的临时缓存中,然后执行读取步骤;若否,则执行滤波及新建步骤。
[0019]进一步地,所述滤波及新建步骤中对每个扫描点的扫描数据进行滤波处理具体包括:对每个扫描点的距离数据和/或角度数据进行过滤处理。
[0020]进一步地,所述存储步骤中当待处理扫描点为第一个扫描点时,将待处理扫描点存储到临时缓存中的同时,将待处理扫描点记为线段的起始点。
[0021]进一步地,所述滤波及新建步骤中当待处理器扫描点与前一个待处理扫描点不属于同一线段时,将所述待处理扫描点存到新的临时缓存中的同时,将待处理扫描点记为新的线段的起始点。
[0022]进一步地,对临时缓存中的所有扫描点的扫描数据进行滤波处理时采用11阶均值算子算法对扫描点进行滤波处理。
[0023]进一步地,将待处理扫描点存储到对应临时缓存中后,还包括:判断待处理扫描点是否为原始激光扫描数据中的最后一个扫描点;若否,则执行读取步骤;若是,则取出临时缓存中的所有扫描点并对每个扫描点的扫描数据进行滤波处理后存储到本地,结束扫描,停止数据的读取。
[0024]本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现:
[0025]一种激光扫描仪的点云修正装置,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有在处理器上运行的点云修正程序,所述点云修正程序为计算机程序,所述处理器执行所述点云修正程序时实现如本专利技术的目的之一采用的一种激光扫描仪的点云修正方法的步骤。
[0026]本专利技术的目的之三采用如下技术方案实现:
[0027]一种存储介质,所述存储介质为计算机可读存储介质,其上存储有点云修正程序,所述点云修正程序为计算机程序,所述点云修正程序被处理器执行时实现如本专利技术的目的之一采用的一种激光扫描仪的点云修正方法的步骤。
[0028]相比现有技术,本专利技术的有益效果在于:
[0029]本专利技术通过将现有技术中的对于点云数据滤波时的三维空间滤波转换为一维的线性滤波,消除了由于随机误差所引起的波动,提高点云质量的同时,也大大降低了滤波难度,降低了滤波处理的时间与空间的复杂度,提高了滤波效率;同时,本专利技术不涉及到设备的硬件的改进,解决现有技术中基于改进设备硬件的方式导致难度大、耗时长等问题。
附图说明
[0030]图1为本专利技术提供的一种激光扫描仪的点云修正方法流程图;
[0031]图2为本专利技术提供的原始激光扫描数据分布图;
[0032]图3为图2中点云修正后的原始激光扫描数据分布图;
[0033]图4为本专利技术提供的一种激光扫描仪的点云修正装置模块图。
[0034]图中:11、存储器;12、处理器;13、通信总线;14、网络接口。
具体实施方式
[0035]下面,结合附图以及具体实施方式,对本专利技术做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
[0036]实施例一
[0037]本专利技术提供一种激光扫描仪的点云修正方法,通过将三维激光扫描仪的原始数据在转换为点云数据的过程中进行滤波,也即将三维的空间滤波降低为一维的线性滤波,通过一维的线性滤波处理平滑了由于随机误差引起的波动,降低点云的测量厚度,提高点云质量。本专利技术与现有技术中的三维空间滤波相比,无疑大大降低了滤波难度、时间与空间的复杂度,提高了滤波效率。本专利技术不需要对设备的硬件做任何的改进,解决了现有技术中通过硬件改进来本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光扫描仪的点云修正方法,其特征在于,所述点云修正方法包括:获取步骤:获取三维激光扫描仪的原始激光扫描数据中的所有扫描点;读取步骤:从所述原始激光扫描数据中读取一个扫描点并记为待处理扫描点以及获取所述待处理扫描点的扫描数据;判断步骤:判断所述待处理扫描点是否为原始激光扫描数据中的第一个扫描点,若是,则执行存储步骤;若否,则执行对比步骤;存储步骤:将所述待处理扫描点存储到临时缓存中,然后执行读取步骤;对比步骤:判断待处理扫描点与前一个待处理扫描点是否属于同一线段;若是,则将所述待处理扫描点存储到前一个待处理扫描点所在的临时缓存中,然后执行读取步骤;若否,则执行滤波及新建步骤;滤波及新建步骤:取出临时缓存中的所有扫描点并对每个扫描点的扫描数据进行滤波处理后存储到本地;同时创建新的临时缓存将所述待处理扫描点存储新的临时缓存中,然后执行读取步骤;直到原始激光扫描数据中的所有的扫描点读取完毕后结束。2.根据权利要求1所述的一种激光扫描仪的点云修正方法,其特征在于,所述扫描点的扫描数据包括扫描点的距离数据和角度数据。3.根据权利要求2所述的一种激光扫描仪的点云修正方法,其特征在于,所述对比步骤具体包括:首先根据待处理扫描点的距离数据与角度数据和前一个待处理扫描点的距离数据与角度数据计算得出待处理扫描点与前一个待处理扫描点的距离差值和角度差值,然后判断距离差值和角度差值是否满足预设要求;若是,则待处理器扫描点与前一个待处理扫描点属于同一线段,将待处理扫描点存储到前一个待处理扫描点所在的临时缓存中,然后执行读取步骤;若否,则执行滤波及新建步骤。4.根据权利要求2所述的一种激光扫描仪的点云修正方法,其特征在于,所述滤波及新建步骤中对每个扫描点的扫描数据进行滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员:庄所增文述生马原付小兵王江林李宁周光海肖浩威黄劲风丁永祥闫少霞赵瑞东
申请(专利权)人:广州南方卫星导航仪器有限公司
类型:发明
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