第31卷第2期2011年4月
大地测量与地球动力学
JOURNALOFGEODESYANDGEODYNAMICS
Vo.l31No.2
Apr.,2011
文章编号:1671 5942(2011)02 0129 04
地面三维激光扫描的点云配准误差研究
徐源强
1,2)
*
高井祥
1,2)
张 丽
1,2)
王 坚
1,2)
1,2)
1)中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室,徐州 2)中国矿业大学江苏省资源环境信息工程重点实验室,徐州 221116
摘 要 针对闭合条件下地面三维激光扫描点云配准产生的闭合差,基于测量平差理论,提出一种闭合差分配方
法。首先通过间接平差理论求出各相邻测站间的坐标转换参数及其精度,再对闭合差按与方差成正比分配给各测站。通过多站点云配准实验,验证了该方法能在一定程度上提高点云配准的精度。
关键词 地面三维激光扫描;ICP算法;点云配准;配准误差;误差分配中图分类号:TP751 文献标识码:A
RESEARCHONPOINTCLOUDREGISTRATIONERROROFTERRESTRIALLASERSCANNING
XuYuanqiang
1,2)
,GaoJingxiang
1,2)
,ZhangLi,WangJian
1,2)1,2)
andZhengNanshan
1,2)
1)ChinaUniversityofMiningandTechnology,KeyLaboratoryforLandEnvironmentandDisasterM
onitoring
ofSBSM,Xuzhou 2211162)ChinaUniversityofMiningandTechnology,JiangsuKeyLaboratoryofResourcesandEnvironmental InformationEngineering,Xuzhou 221116
Abstract
Theexistenceofpointcloudregistrationerrormustcauseerrorpropagationofmultistationsregistra
tion.Aimingattheclosederrorofpointcloudregistrationofterrestrial3Dlaserscanning,adistributingapproachofclosederrorbasedonthetheoryofsurveyingerroradjustmentisproposed.Firstly,theparametersofcoordinatetrans formationandtheiraccuracyofeachadjacentstationareworkedoutaccordingtotheindirectadjustmenttheory.Sec ondly,theclosederrorisadjustedtoeachstationbyvarianceproportion.Throughtheexperimentofpointcloudreg istrationofmultistations,theresultsindicatethattheapproachimprovesthepointcloudregistrationaccuracy.Keywords:terrestrial3Dlaserscanning;ICPalgorithm;pointcloudregistration;registrationerror;erroradjustment
地面三维激光扫描仪需要多测站多角度进行扫描。但在不同测站进行扫描的坐标系不同,因此需要通
过点云配准将多站扫描数据拼接到同一坐标系下,以获得物体表面的完整的形状信息。
点云配准通常采用ICP算法或改进的
[6,7]
ICP算法,对目标点集的每一个点在参考点集中
[3]
[4,5]
1 引言
近年来,地面三维激光扫描技术在测绘、土木工程、逆向工程、三维城市建模、文物保护等领域的应用越来越广泛。由于物体的遮挡、扫描仪的限
制等原因,要完成对一个物体的完整三维数据获取,
*
[1,2]
收稿日期:2011 01 01
基金项目:教育部博士点基金(200802900501);教育部博士点基金(新教师)(200802901516);国土环境与灾害监测国家测绘局重点实
验室开放基金(LEDM2009A01)
:男,,,.mai:lyqxu1986@co
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