一种基于激光点云的全景距离影像生成方法技术

本发明专利技术公开了一种基于激光点云的全景距离影像生成方法，属于测绘技术领域。该方法包括多条件约束便携型实验场临时搭建及选点、构建角度一致方程融合模型并计算融合参数和全景距离影像生成三大部分。本发明专利技术基于激光点云与全景图像的各自特点，提出了实用、高效的实验场布设和选点技术方法，构建了更适用于全景球坐标计算的角度一致方程模型求解融合参数，这样如果需要获取某一监测区域的全景距离影像，无需再去专业的实验场获取融合参数，利用本发明专利技术方法即可临时搭建便捷的快速融合方案，不但程序简单，而且成本大大降低，推动车载移动测量技术更广范围的应用。动测量技术更广范围的应用。动测量技术更广范围的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光点云的全景距离影像生成方法


[0001]本专利技术属于测绘
，尤其是基于激光点云的全景距离影像生成方法。

技术介绍

[0002]车载移动测量技术集成了三维激光扫描仪、数码相机、组合定位定姿系统等先进的传感器和设备，在车辆行进中，快速采集道路及道路两旁地物的位置和属性数据，实现地面移动测量，是最先进的地面空间信息获取技术之一。其中，通过三维激光扫描仪可大面积、高分辨率、快速地获取物体表面点的三维坐标、反射率等数据信息，数据成果称为“点云”，是由空间中物体表面大量的三维点组成，描述了物体的空间位置信息和形态特征。通过数码相机可以获取全景影像，得到物体的色彩和纹理信息。激光点云与全景影像融合后的成果之一被称为“全景距离影像”，同时具有空间位置信息和色彩信息，能够实现全景照片的量测功能。
[0003]全景距离影像生成的前提是获取精确的融合参数，但融合参数的获取通常需要通过专业的实验场进行。比如中国专利2018110196346公开了一种针对车载移动测量系统的360
°
可量测全景影像生成方法，在该本专利技术中引本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光点云的全景距离影像生成方法，其特征在于，它包括多条件约束便携型实验场临时搭建及选点、构建角度一致方程融合模型并计算融合参数和全景距离影像生成三大部分；详细过程是：第一步：多条件约束便捷型实验场临时搭建及选点1.1：实验场选择选择一段车辆较少，路面状况良好，两侧有立面的路段临时搭建多条件约束实验场；1.2：实验场布设在选好的实验场路段机动车道内沿标线按间隔布设靶标，道路两旁护栏、路灯杆和路缘石立面设施，形成空间立体布设、多方位覆盖的检校场，靶标所处的点为校验点；1.3:选点选择数码相机的拍摄范围，在拍摄范围内选择三维激光扫描仪的扫描点，选扫描点时要进行多方位选取，以数码相机曝光位置为中点，在路面和立面分别选点，选点时要对称选取，始终保持在同一方向的两端有相同数目的同名点，这样既可以保证参数计算的准确性，也方便观察计算出的参数是否稳定，及时发现粗差；第二步：构建角度一致方程融合模型并计算融合参数该步骤所涉及坐标系的定义如下：
①
惯导坐标系(IMU)的定义为：以惯导中心为原点，y轴指向载体车辆行车前进方向，x轴指向车体右侧，z轴指向天顶，构成右手坐标系；
②
像空间直角坐标系的定义为：以全景球的球心为原点，x轴指向全景影像第一列中间行，z轴为虚拟相机主轴，竖直向上为正方向，y轴垂直于xoz平面构成右手坐标系；
③
全景球坐标系定义为：原点同为虚拟摄影中心；φ表示xoy平面内以y为主轴的方位角，取值范围[0，2Π]；θ表示某点与原点连线构成的射线与xoy平面的夹角，取值范围[
‑
Π/2，Π/2]；dis表示某点与坐标原点连线的线段长度；
④
像素平面坐标系的定义为：像素坐标系的原点为影像的左上角点，竖直向下为行号，水平向右为行号，单位为整数1；融合模型构建及参数计算步骤如下：2.1：构建惯导坐标与像空间直角坐标间的转换关系，得到式(1):式中：(X
imu
,Y
imu
,Z
imu
)为惯导坐标，(X
c
,Y
c
,Z
c
)为像空间直角坐标，其中：(X
s
,Y
s
,Z
s
)为像空间直角坐标系原点在惯导坐标系的坐标值，即融合参数的线元素；fai,omi,ka为由惯导坐标系到像空间直角坐标系的旋转角度，即融合参数的角元素；上述6个参数即为全景相机融合参数；2.2：通过角度一致方程构建球坐标与空间直角坐标的转换关系，得到式(2)，式(2)便是融合模型，其中为像素点在与像空间直角坐标同轴球坐标的角元素；
然后，通过坐标转换得到像素坐标与球坐标的转换关系式(3)，式中(pixelCol,pixelRow)为像素坐标，对应像素在全...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冰，李明，刘如飞，陈丽，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：