一种平面靶心的提取算法*

朱宁宁 卢小平 李向阳 武永斌

1)河南理工大学矿山空间信息技术国家测绘地理信息局重点实验室，焦作 454000

2)河南省基础地理信息中心，郑州 450003

3)河南省遥感测绘院，郑州450003

标靶主要用于三维激光扫描仪各测站之间点云数据的拼接与坐标系统转换，可分为平面标靶和球形标靶［1］。平面标靶中心的自动提取［2］均是基于平面标靶中心是反射强度最大点这一假设，但实际中激光容易在目标中心附近形成多重反射效应，反射强度中心的数据容易受噪声污染。简单平均法、maxrad 法、maxrad4 法、加权平均法、fuzzypos 法、gridrad 法等［3］在倾斜扫描时均有一定的局限性，很难保证激光发射中心与平面标靶中心的连线与标靶平面完全垂直，使标靶中心存在偏差［4－6］。当标靶数据因遮挡等原因有部分缺失时，采用以上算法求得的标靶中心偏差会更大［7－8］。

本文提出一种基于标靶自身几何性质的边缘拟合算法，即通过搜索标靶圆形边界点拟合出标靶中心，避免了重心化算法因点云密度不均引起的中心偏移问题，且该算法在部分标靶点数据缺失情况下仍然可用。

1 边缘拟合算法

边缘拟合算法是利用标靶反射率与周围地物反射率之间的差异［4］，通过设定的最佳阈值来剔除噪声点并拟合出标靶所在的平面。在标靶平面内，由于材质不同，回光强度有明显差别，据此可将标靶中的圆形区域分割出来。对每个圆形分割区域搜索距离每个点最远的某个点，并拟合出标靶的圆形边界线，进而得到标靶中心的坐标值，如图1 所示。……