車載移動測量系統(tǒng)集成關鍵技術

目錄
第1章 緒論 1
1.1 背景與意義 1
1.2 車載移動測量系統(tǒng)支撐技術 2
1.2.1 GNSS/INS組合定位定姿技術 3
1.2.2 激光掃描技術 3
1.2.3 數(shù)字圖像傳感技術 4
1.2.4 全景成像技術 5
1.2.5 多傳感器集成與同步技術 6
1.2.6 車載移動測量系統(tǒng)整體標定技術 7
1.2.7 直接地理定位技術 7
1.3 國內(nèi)外移動測量技術發(fā)展現(xiàn)狀 7
1.3.1 國外移動測量系統(tǒng) 8
1.3.2 國內(nèi)移動測量系統(tǒng) 17
1.3.3 基于國產(chǎn)激光掃描的移動測量系統(tǒng) 21
1.4 車載移動測量系統(tǒng)常見模式 24
1.4.1 GNSS/IMU+單相機模式 24
1.4.2 GNSS/IMU+立體相機模式 24
1.4.3 GNSS/IMU+激光掃描模式 24
1.4.4 GNSS/IMU+激光掃描+面陣相機模式 25
1.4.5 GNSS/IMU+全景相機模式 25
1.4.6 GNSS/IMU+激光掃描+全景相機模式 25
1.5 車載移動測量系統(tǒng)發(fā)展趨勢 25
2.1 車載移動測量系統(tǒng)的體系構架 27
2.2 車載移動測量系統(tǒng)的核心設備 28
2.2.1 組合定位及定姿傳感器 28
2.2.2 圖像測量傳感器 37
2.2.3 激光掃描傳感器 41
2.3 車載移動測量系統(tǒng)硬件集成 48
2.3.1 面向城市測繪的全景成像與激光掃描城市測量系統(tǒng)設計 48
2.3.2 面向空間信息采集與發(fā)布的車載系統(tǒng)設計 52
2.3.3 基于立體攝影測量的移動測量系統(tǒng)設計 56
2.3.4 多平臺激光掃描移動測量系統(tǒng)設計 60
2.4 車載移動測量系統(tǒng)軟件集成 66
第2章 車載移動測量系統(tǒng)集成 27
第3章 全景成像相機集成 71
3.1 全景成像技術原理 71
3.1.1 全景成像簡介 71
3.1.2 全景成像模型 73
3.2 全景相機集成 76
3.2.1 基于工業(yè)彩色數(shù)字相機的全景相機 76
3.2.2 基于微單相機的高分辨率全景相機 78
3.3 全景影像的生成 79
3.3.1 全景影像生成流程 79
3.3.2 影像畸變矯正 80
3.3.3 投影變換矩陣求解 80
3.3.4 全景影像拼接方法對比 83
3.3.5 影像融合86
3.4 FLIR公司Ladybug系列全景相機 87
第4章 車載多傳感器實時同步數(shù)據(jù)采集技術 92
4.1 GNSS的時空特性分析 92
4.1.1 時間系統(tǒng) 92
4.1.2 時間精度 97
4.1.3 頻率準確度 98
4.2 多種傳感器時空特性分析 100
4.3 GNSS同步時鐘控制器設計 102
4.4 傳感器同步方法 103
4.4.1 傳感器的同步控制方式 103
4.4.2 核心傳感器的同步控制方式 104
4.5 系統(tǒng)同步控制設計及同步數(shù)據(jù)采集 111
第5章 車載移動測量系統(tǒng)三維測量技術 113
5.1 車載移動測量中的坐標系統(tǒng) 113
5.2 組合定位定姿 117
5.2.1 組合定位定姿原理 119
5.2.2 車載系統(tǒng)組合定位定姿實驗 124
5.3 基于立體影像的三維測量 131
5.3.1 立體像對測量模型 131
5.3.2 絕對測量模型 133
5.4 車載激光掃描技術 135
5.4.1 車載激光掃描儀工作原理 135
5.4.2 車載激光點云重建 137
第6章 多傳感器系統(tǒng)整體標定 141
6.1 車載立體測量系統(tǒng)相對標定和絕對標定 141
6.1.1 立體相機相對標定 141
6.1.2 立體相機絕對標定 145
6.2 二維/三維一體化激光掃描儀的絕對標定 148
6.2.1 激光標定三維標定場的建立原則 150
6.2.2 激光掃描儀的標定模型及標定參數(shù)解算 150
6.2.3 激光掃描儀的標定實驗及結(jié)果分析 152
6.3 二維路面激光掃描儀的絕對標定 160
6.3.1 二維路面激光掃描儀的標定原則 162
6.3.2 二維路面激光掃描儀的標定原理及標定參數(shù)解算 163
6.3.3 二維路面激光掃描儀的標定實驗與結(jié)果分析 164
6.4 無控制點車載激光掃描儀標定 165
6.4.1 無地面控制點外標定原理 165
6.4.2 外標定數(shù)學模型 167
6.4.3 外標定參數(shù)解算 168
6.4.4 標定實驗與結(jié)果分析 168
6.5 車載全景影像與激光點云聯(lián)合標定 176
6.5.1 全景相機的內(nèi)標定 176
6.5.2 激光點云與全景影像的高精度配準 180
第7章 移動測量系統(tǒng)典型應用 186
7.1 車載移動測量系統(tǒng)研究成果 186
7.1.1 硬件系統(tǒng)集成成果 186
7.1.2 軟件研發(fā)成果 193
7.2 多平臺激光雷達系統(tǒng)作業(yè)流程 196
7.2.1 多平臺激光雷達測量系統(tǒng)概述 196
7.2.2 測量任務規(guī)劃 197
7.2.3 外業(yè)數(shù)據(jù)采集200
7.2.4 數(shù)據(jù)預處理 203
7.2.5 數(shù)據(jù)后處理 206
7.3 車載移動測量系統(tǒng)工程化應用 214
7.3.1 部件級實景三維中國建設 215
7.3.2 城市級全景影像采集及網(wǎng)絡發(fā)布 217
7.3.3 城市部件采集 219
7.3.4 建筑竣工測量 222
7.3.5 高速公路改擴建測量 224
7.3.6 城市三維建模 227
7.3.7 應急與救災測繪 229
7.3.8 自動駕駛高精度地圖 231
參考文獻 236