一种基于点云强度和法向量分析的标靶装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于点云强度和法向量分析的标靶装置，包括标靶主体，该标靶主体上嵌设有标靶环和标靶圆，标靶主体的材料的漫反射系数大于所述标靶环的材料的漫反射系数，标靶主体的材料的漫反射系数与标靶圆的材料的漫反射系数相同，标靶圆的外表面上设有两条相交叉的凸棱，且两条凸棱的交点位于标靶圆的圆心位置。本方案在标靶主体上设有不同材料制成的标靶环和标靶圆，可以提供不同的点云强度来识别边界线，为识别标靶中心进行多次拟合；同时在标靶圆外表面设有两条凸棱，两条凸棱交点为标靶圆圆心位置，可提供特殊点云法向量，在识别定位标靶中心的同时进行校验，提高定位精度，具有结构简单便携，精度高，适用性强的特点。的特点。的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于点云强度和法向量分析的标靶装置


[0001]本技术涉及三维激光扫描
，具体涉及一种基于点云强度和法向量分析的标靶装置。

技术介绍

[0002]三维激光扫描技术具有快速高效获取空间三维信息的特点，被广泛应用在很多领域，而三维激光扫描技术对一个项目进行扫描时，由于仪器架设位置受限会导致只进行一站扫描无法获取整个物体的点云数据，需要进行多站扫描，这就需要对点云数据进行拼接，配准。为了保证点云拼接配准的精度常使用标靶进行定位，目前绝大多数三维激光扫描仪使用的配套标靶装置为标靶球或平面标靶。标靶球由于体积较大，不易摆放，不适用于桥梁墩柱标、隧道侧壁以及具有一定高度的标记点的识别，而平面标靶的中心坐标精确提取方面研究较少，精度较差。

技术实现思路

[0003]针对目前存在的技术问题，本技术提供一种基于点云强度和法向量分析的标靶装置，通过对标靶上标靶环和标靶园的环形材料进行边缘识别，并根据法向差异识别提取突棱交叉线的交点，可以准确的获取高精度的标靶中心。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本技术提供了以下技术方案：
[0005]一种基于点云强度和法向量分析的标靶装置，包括标靶主体，该标靶主体上嵌设有标靶环和标靶圆，所述标靶环和标靶圆同心设置，所述标靶主体的材料的漫反射系数大于所述标靶环的材料的漫反射系数，所述标靶主体的材料的漫反射系数与所述标靶圆的材料的漫反射系数相同，所述标靶圆的外表面上设有两条相交叉的凸棱，且两条凸棱的交点位于所述标靶圆的圆心位置。
[0006]优选的，所述标靶主体上设有向内凹陷的凹槽，所述标靶环和标靶圆嵌设在该凹槽内。
[0007]优选的，所述标靶主体为方形结构，该方形结构的长度与所述标靶环的直径相同。
[0008]优选的，所述标靶主体和标靶圆采用亚克力板制成，所述标靶环采用pvc材料制成。
[0009]与现有技术相比，本技术的有益效果：本方案在标靶主体上设有不同材料制成的标靶环和标靶圆，可以提供不同的点云强度来识别边界线，为识别标靶中心进行多次拟合；同时在标靶圆外表面设有两条凸棱，两条凸棱交点为标靶圆圆心位置，可提供特殊点云法向量，在识别定位标靶中心的同时进行校验，提高定位精度，从而使标靶随着三维激光扫描仪的转动，并在标靶盘上通过标靶表面材料的不同和特殊设置提供强度识别和线性法向量识别，使得对标靶中心的拟合定位更准确，更符合使用要求，实用性更强。具有结构简单便携，精度高，适用性强的特点。
附图说明：
[0010]图1为本技术的示意图。
具体实施方式
[0011]下面结合试验例及具体实施方式对本技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本技术的范围。
[0012]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0013]在本技术的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0014]如附图1所示的一种基于点云强度和法向量分析的标靶装置，包括标靶主体1，该标靶主体1上嵌设有标靶环2和标靶圆3，标靶环2和标靶圆3同心设置，且标靶圆3位于标靶环2的中心，具体为在标靶主体1上设有向内凹陷的凹槽，标靶环2和标靶圆3嵌设在该凹槽内，以此将标靶环2和标靶圆3安装连接在标靶主体1上。本实施例中标靶主体1为方形结构，该方形结构的长度与标靶环2的直径相同。
[0015]标靶主体1的材料的漫反射系数大于标靶环2的材料的漫反射系数，标靶主体1的材料的漫反射系数与标靶圆3的材料的漫反射系数相同，
[0016]优选为标靶主体1和标靶圆3采用亚克力板制成，标靶环2采用pvc材料制成。本实施例中为便于进行识别将标靶主体1采用白色亚克力板制成，标靶圆3采用红色亚克力板制成，标靶环2采用黑色pvc材料制成。
[0017]在标靶圆3的外表面上设有两条相交叉的凸棱4，且两条凸棱4的交点位于标靶圆3的圆心位置，如此可提供法向量的提取识别。其他未详细说明的结构可参考现有技术。
[0018]本实施例中的标靶装置的使用方法具体如下：
[0019]标靶装置可以安装在任何垂直面，可保证并提高三维激光扫描仪的工作质量，在保证仪器通视的情况下，每一站扫描安装标靶的数量不少于四个，安装标靶装置后，进行三维激光扫描仪的架设和扫描作业，然后对点云数据进行强度的分析识别，通过偏度平衡算法和大津算法的结合，对强度阈值进行确定，并分割标靶环和标靶圆，由大津算法提供标靶环与标靶主体的点云强度阈值，设定标靶反射强度阈值，提取标靶环点云，输入点云总数，读取该组点云的最大强度值I
max
，计算点云强度数据的s
k
，执行while循环语句，如果I
max
自动减一，并剔除该组数据中所有大于此强度阈值的点云，然后继续循环，否则结束退出循环；然后进行第二次识别分类，更改标靶反射强度阈值，提取标靶圆点云数据；然后进行边界拟合，确定标靶中心，通过两次拟合提高标靶中心的识别精度。凸棱交叉线的法向量应用，将点云数据进行分析，提取特征向量，由差异值获取两条交叉线，之后进行线性计算提
取标靶中心，进一步进行精度验证。
[0020]以上描述了本技术的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本技术的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本
中技术人员依本技术的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于点云强度和法向量分析的标靶装置，其特征在于：包括标靶主体(1)，该标靶主体(1)上嵌设有标靶环(2)和标靶圆(3)，所述标靶环(2)和标靶圆(3)同心设置，所述标靶主体(1)的材料的漫反射系数大于所述标靶环(2)的材料的漫反射系数，所述标靶主体(1)的材料的漫反射系数与所述标靶圆(3)的材料的漫反射系数相同，所述标靶圆(3)的外表面上设有两条相交叉的凸棱(4)，且两条凸棱(4)的交点位于所述标靶圆(3)的圆心位置。2.根据权利要求1所述的一种基于点云强度和法向量分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊标，张震利，黄美莲，张明远，宁勃义，黄韵露，白松岩，胡开心，郭彤，韩达光，
申请(专利权)人：广东利灏房地产有限公司，
类型：新型
国别省市：