车载GPS/IMU/LS激光成像系统外方位元素的动态标定

叶泽田,杨 勇,赵文吉,侯艳芳

1.中国测绘科学研究院,北京100039;2.首都师范大学三维信息获取与应用教育部重点实验室,北京100048

车载GPS/IMU/LS激光成像系统外方位元素的动态标定

叶泽田1,杨 勇2,赵文吉2,侯艳芳1

1.中国测绘科学研究院,北京100039;2.首都师范大学三维信息获取与应用教育部重点实验室,北京100048

提出一种带有微小转角修正的车载激光成像系统外方位元素标定方法。针对全球定位系统(GPS)、惯性测量单元(IMU)和激光扫描仪(LS)集成的车载激光成像系统(车载移动测绘系统),该方法使用6个微小旋转角参数和6个微小平移参数对传统标定模型参数进行修正。试验数据表明,方法可对系统的安装误差和时间同步误差进行有效改正。

车载激光成像系统;外方位元素;标定;微小转角

1 引 言

激光具有非常精确的测距能力,可以快速、方便、准确地获取被测物体的空间三维坐标。随着激光技术和测绘技术的进步,采用红外波长工作的激光扫描仪被用来构建车载激光成像系统,越来越多地应用于移动测图系统(mobile mapping system,MMS)之中。这些系统包括加拿大Optech的 L YNX系统,德国 3D-Mapping的MoSES系统,IGI和3DLM合作开发的 Street-Mapper系统,Topcon的 IP-S2系统和日本东京大学的VLMS系统等。

标定是保证车载移动测图系统获取精确数据的重要环节。测图系统中的标定包括内方位元素(内参数)标定和外方位元素(外参数)标定,其目的是高精度地确定两个或多个对象之间的相对位置关系。文献[1]将车载系统的标定分为激光扫描仪(或相机)的内参数标定、激光扫描仪与相机融合的标定和激光扫描仪(或相机)与 GPS/IMU的外参数标定,并给出了标定过程。……