車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)

目錄
第1章 緒論 1
1.1 背景與意義 1
1.2 車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)支撐技術(shù) 2
1.2.1 GNSS/INS組合定位定姿技術(shù) 3
1.2.2 激光掃描技術(shù) 3
1.2.3 數(shù)字圖像傳感技術(shù) 4
1.2.4 全景成像技術(shù) 5
1.2.5 多傳感器集成與同步技術(shù) 6
1.2.6 車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)整體標(biāo)定技術(shù) 7
1.2.7 直接地理定位技術(shù) 7
1.3 國(guó)內(nèi)外移動(dòng)測(cè)量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 7
1.3.1 國(guó)外移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng) 8
1.3.2 國(guó)內(nèi)移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng) 17
1.3.3 基于國(guó)產(chǎn)激光掃描的移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng) 21
1.4 車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)常見(jiàn)模式 24
1.4.1 GNSS/IMU+單相機(jī)模式 24
1.4.2 GNSS/IMU+立體相機(jī)模式 24
1.4.3 GNSS/IMU+激光掃描模式 24
1.4.4 GNSS/IMU+激光掃描+面陣相機(jī)模式 25
1.4.5 GNSS/IMU+全景相機(jī)模式 25
1.4.6 GNSS/IMU+激光掃描+全景相機(jī)模式 25
1.5 車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì) 25
2.1 車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的體系構(gòu)架 27
2.2 車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的核心設(shè)備 28
2.2.1 組合定位及定姿傳感器 28
2.2.2 圖像測(cè)量傳感器 37
2.2.3 激光掃描傳感器 41
2.3 車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)硬件集成 48
2.3.1 面向城市測(cè)繪的全景成像與激光掃描城市測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 48
2.3.2 面向空間信息采集與發(fā)布的車(chē)載系統(tǒng)設(shè)計(jì) 52
2.3.3 基于立體攝影測(cè)量的移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 56
2.3.4 多平臺(tái)激光掃描移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 60
2.4 車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)軟件集成 66
第2章 車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)集成 27
第3章 全景成像相機(jī)集成 71
3.1 全景成像技術(shù)原理 71
3.1.1 全景成像簡(jiǎn)介 71
3.1.2 全景成像模型 73
3.2 全景相機(jī)集成 76
3.2.1 基于工業(yè)彩色數(shù)字相機(jī)的全景相機(jī) 76
3.2.2 基于微單相機(jī)的高分辨率全景相機(jī) 78
3.3 全景影像的生成 79
3.3.1 全景影像生成流程 79
3.3.2 影像畸變矯正 80
3.3.3 投影變換矩陣求解 80
3.3.4 全景影像拼接方法對(duì)比 83
3.3.5 影像融合86
3.4 FLIR公司Ladybug系列全景相機(jī) 87
第4章 車(chē)載多傳感器實(shí)時(shí)同步數(shù)據(jù)采集技術(shù) 92
4.1 GNSS的時(shí)空特性分析 92
4.1.1 時(shí)間系統(tǒng) 92
4.1.2 時(shí)間精度 97
4.1.3 頻率準(zhǔn)確度 98
4.2 多種傳感器時(shí)空特性分析 100
4.3 GNSS同步時(shí)鐘控制器設(shè)計(jì) 102
4.4 傳感器同步方法 103
4.4.1 傳感器的同步控制方式 103
4.4.2 核心傳感器的同步控制方式 104
4.5 系統(tǒng)同步控制設(shè)計(jì)及同步數(shù)據(jù)采集 111
第5章 車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)三維測(cè)量技術(shù) 113
5.1 車(chē)載移動(dòng)測(cè)量中的坐標(biāo)系統(tǒng) 113
5.2 組合定位定姿 117
5.2.1 組合定位定姿原理 119
5.2.2 車(chē)載系統(tǒng)組合定位定姿實(shí)驗(yàn) 124
5.3 基于立體影像的三維測(cè)量 131
5.3.1 立體像對(duì)測(cè)量模型 131
5.3.2 絕對(duì)測(cè)量模型 133
5.4 車(chē)載激光掃描技術(shù) 135
5.4.1 車(chē)載激光掃描儀工作原理 135
5.4.2 車(chē)載激光點(diǎn)云重建 137
第6章 多傳感器系統(tǒng)整體標(biāo)定 141
6.1 車(chē)載立體測(cè)量系統(tǒng)相對(duì)標(biāo)定和絕對(duì)標(biāo)定 141
6.1.1 立體相機(jī)相對(duì)標(biāo)定 141
6.1.2 立體相機(jī)絕對(duì)標(biāo)定 145
6.2 二維/三維一體化激光掃描儀的絕對(duì)標(biāo)定 148
6.2.1 激光標(biāo)定三維標(biāo)定場(chǎng)的建立原則 150
6.2.2 激光掃描儀的標(biāo)定模型及標(biāo)定參數(shù)解算 150
6.2.3 激光掃描儀的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析 152
6.3 二維路面激光掃描儀的絕對(duì)標(biāo)定 160
6.3.1 二維路面激光掃描儀的標(biāo)定原則 162
6.3.2 二維路面激光掃描儀的標(biāo)定原理及標(biāo)定參數(shù)解算 163
6.3.3 二維路面激光掃描儀的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析 164
6.4 無(wú)控制點(diǎn)車(chē)載激光掃描儀標(biāo)定 165
6.4.1 無(wú)地面控制點(diǎn)外標(biāo)定原理 165
6.4.2 外標(biāo)定數(shù)學(xué)模型 167
6.4.3 外標(biāo)定參數(shù)解算 168
6.4.4 標(biāo)定實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析 168
6.5 車(chē)載全景影像與激光點(diǎn)云聯(lián)合標(biāo)定 176
6.5.1 全景相機(jī)的內(nèi)標(biāo)定 176
6.5.2 激光點(diǎn)云與全景影像的高精度配準(zhǔn) 180
第7章 移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)典型應(yīng)用 186
7.1 車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)研究成果 186
7.1.1 硬件系統(tǒng)集成成果 186
7.1.2 軟件研發(fā)成果 193
7.2 多平臺(tái)激光雷達(dá)系統(tǒng)作業(yè)流程 196
7.2.1 多平臺(tái)激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)概述 196
7.2.2 測(cè)量任務(wù)規(guī)劃 197
7.2.3 外業(yè)數(shù)據(jù)采集200
7.2.4 數(shù)據(jù)預(yù)處理 203
7.2.5 數(shù)據(jù)后處理 206
7.3 車(chē)載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)工程化應(yīng)用 214
7.3.1 部件級(jí)實(shí)景三維中國(guó)建設(shè) 215
7.3.2 城市級(jí)全景影像采集及網(wǎng)絡(luò)發(fā)布 217
7.3.3 城市部件采集 219
7.3.4 建筑竣工測(cè)量 222
7.3.5 高速公路改擴(kuò)建測(cè)量 224
7.3.6 城市三維建模 227
7.3.7 應(yīng)急與救災(zāi)測(cè)繪 229
7.3.8 自動(dòng)駕駛高精度地圖 231
參考文獻(xiàn) 236