基于VLP扫描仪的便携式背包移动测量系统研究

杨杲，王能顺

基于VLP扫描仪的便携式背包移动测量系统研究

杨杲，王能顺

（武汉滨湖电子有限责任公司，湖北武汉，430030）

为了建立数字化城市三维场景的快速自动化采集，以及农村偏远地区的三维模型，背包移动建模测量系统采用背包结构框架、背包箱体，高度模块化设计、集成多种传感器，实时完成载体的定位定姿数据、激光扫描数据以及CCD影像数据的综合采集。利用后处理软件对各种传感器的数据进行处理，获取载体的地理位置、坐标和方位、建筑物的距离、高度或宽度乃至特征线实现目标三维重建，便携的背包测量使得三维建模无处不在。

便携测量；背包系统；三维重建；传感器

引言

背包移动测量系统是近年兴起的一种快速、高效、便携的测绘技术。

背包移动测量系统就是以激光扫描仪为主要传感器的新一代移动测量系统。利用各种传感器实时获取目标数据，利用后处理软件自动化对数据分类，综合目标地物地理坐标、方位、距离、高度、纹理及特征线，生成点云数据，可快速实现地物的三维重建。

1 系统总体组成方案

系统通过集成GPS、IMU，获取系统时间、背包位置与姿态，利用Veoldyne的VLP-16微型激光扫描仪获取地物目标几何数据，采用面阵CCD相机获取地物目标的图像数据，机械集成激光扫描仪、IMU、GPS、面阵相机、主控系统、供电于一体，以GPS时间为主线保证时间的同步和协调，通过相互间结构关系解求所测目标点绝对坐标。配套后处理软件、点云数据采集软件和图像采集软件。

2 数据处理及系统应用

2.1 数据获取与处理

激光获取数据后存储于微型工控机的硬盘内，IMU、相机的数据位于CF卡。激光数据在采集时必须配合使用激光数据采集软件VeloView。数据的处理分为数据解算和点云数据产生两大步。

2.2 应用

本系统可为城市规划、城市部件测量、国土管理、应急减灾、林业调查、海岸线调查、各种管线勘测、城市普查、公路铁路供基础测绘产品制作和专题信息调查，辅助科学决策，为三维数字城市建设与开发，提供全流程的技术解决方案，为专业部门构建三维数字城市提供信息化管理平台。

3 结论与展望

背包移动道路测量系统中的定位定姿参数，直接决定着后续数据处理成果精度水平。量测这些定位定姿参数应当遵循细心耐心的原则，保证它们的正确性。在利用这些定位定姿参数时，应对它们进行检验，保证其正确性才能得到正确的结果。

当然值得指出的是，虽然后处理工作中，能够对这些定位定姿参数加以修正使其接近正确值，但在实际作业中，应尽量将这些定位定姿参数量测正确，减少后续它们检验的工作量。

背包移动测量系统的研究处于起步阶段，许多功能还不是特别完善，仍有许多问题需要解决，有许多功能需要增加和完善。

需要进一步研究的工作主要有：

（1）云测量工作站测图、分析等功能还不完善，需要进一步开发和完善。

（2）根据局部坐标数据的自动分类。

（3）在分类基础上的自动和半自动建模。

（4）系统集成的小型化改进。

[1] 谭德宝,张 煜,余 峰,吴星华,2012. 车载移动基础地理信息采集与三维建模系统. 人民长江出版社-2012年8期.

[2] 魏波,张爱武,李佑钢,冀冀,王瑶,2008. 车载三维数据获取与处理系统设计与实现. 《中国体视学与图像分析》 2008年01期

[3] 李德仁,2006. 移动测量技术及其应用. 地理空间信息,4(4):1-5.

[4] 徐进军，张民伟,2007. 地面3维激光扫描仪：现状与发展. 测绘通报,(l):47-50.

[5] 张小红,2007. 机载激光雷达测量技术理论与方法. 武汉：武汉大学出版社.

Research on Mobile Measurement System of Portable Backpack Based on VLP Scanner

YangGao Wang nengshun

（Wuhan Binhu Electronics Co., Ltd.Wuhan, Hubei，430030）

In order to establish a digitized city fast automated acquisition of 3D scenes, as well as remote rural areas of the three-dimensional model,car lifts laser modeling measurement system using the Backpack structure frame, backpacks bodyelectric rotating platform to integrate a variety of sensors, real time carrier positioning given the posture data, laser scan data CCD image data acquisition. Utilize post-processing software for processing the data of the various sensors, obtain vector location coordinates and azimuth, the distance of the building, the height or width and even the characteristics of the line to achieve the target three-dimensional reconstruction，Portable backpack measuring 3d modeling has everywhere。

Portable measurement system Bag System Three-dimensional reconstruction Sensor

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2019.03.025

P225

A

1672-9129(2019)03-0072-02

杨杲，（19820-），男，汉，湖北武汉人，硕士研究生，工程师，研究方向：计算机应用技术。E-mail：2209282216@qq.com