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1、激光雷達(dá)(LIDAR)技術(shù)具有精度高、自主性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、高效率等特點(diǎn),其在導(dǎo)航技術(shù)、航空測(cè)繪和地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防預(yù)報(bào)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。由于LIDAR探測(cè)的空間目標(biāo)復(fù)雜度較高,LIDAR點(diǎn)云采集通常需要從不同視角對(duì)空間目標(biāo)進(jìn)行掃描,再利用拼接算法將相鄰測(cè)站點(diǎn)云進(jìn)行拼接,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)空間目標(biāo)的完整表達(dá)。高精度的LIDAR點(diǎn)云拼接是實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云整體性和保證空間目標(biāo)三維表面拓?fù)渲亟ǖ年P(guān)鍵。
直線是 LIDAR點(diǎn)云里高級(jí)幾何特征描述符號(hào),具有更
2、強(qiáng)的幾何拓?fù)湫院蛶缀渭s束性。本文提出基于對(duì)偶四元數(shù)的LIDAR點(diǎn)云拼接方法,利用Plücker直線表示 LIDAR待拼接測(cè)站LIDAR點(diǎn)云與基準(zhǔn)測(cè)站LIDAR點(diǎn)云間的同名直線,用對(duì)偶四元數(shù)實(shí)現(xiàn)同名直線在空間中的螺旋運(yùn)動(dòng),再根據(jù)同名Plücker直線重合的幾何拓?fù)潢P(guān)系,建立Plücker直線共線條件方程,實(shí)現(xiàn)待拼接測(cè)站LIDAR點(diǎn)云與基準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)云間的相對(duì)位姿參數(shù)的解算。
針對(duì)待拼接測(cè)站LIDAR點(diǎn)云和基準(zhǔn)測(cè)站LIDAR點(diǎn)云存在位
3、置、姿態(tài)和比例縮放差異的問(wèn)題,提出了基于直線簇約束下的LIDAR點(diǎn)云拼接方法。首先根據(jù)直線間相交、平行和異面的拓?fù)潢P(guān)系,分別對(duì)待拼接測(cè)站和基準(zhǔn)測(cè)站 LIDAR點(diǎn)云的直線進(jìn)行聚簇,構(gòu)建直線簇;然后,分別將同名直線用Plücker坐標(biāo)表示,通過(guò)待拼接測(cè)站LIDAR點(diǎn)云的直線簇在空間中的螺旋縮放運(yùn)動(dòng),使其與基準(zhǔn)測(cè)站LIDAR點(diǎn)云的直線簇比例尺一致,且同名Plücker直線重合,構(gòu)建基于直線簇的共線條件方程,實(shí)現(xiàn)了比例因子和相對(duì)位姿一體化解算。
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