一种多传感器点云拼接误差的修正方法

摘要

一种多传感器点云拼接误差的修正方法，是采用激光三维人体扫描仪作为扫描工具，采用空心铝合金圆柱体作为标准物体，基于Matlab软件平台实现，具体包括如下步骤：真实值的确立；扫描数据与真实值的圆函数间关系的确立；建立误差修正模型；应用误差修正模型进行补偿。本发明的作为标准物体的空心圆柱体形状简单且能够确保加工精度,圆柱体与扫描高度等高，可对整个扫描区域的多传感器点云拼接误差进行有效校正；修正参数根据每层的全局误差规律得到，与被测物位置无关，可以对整个扫描区域内任何位置的物体的点云拼接误差进行有效修正，所以非常适合用于激光三维人体扫描仪现场。本发明求出的修正值能够有效降低截面拟合尺寸的误差。

主权项

一种多传感器点云拼接误差的修正方法，其特征在于，采用激光三维人体扫描仪作为扫描工具，采用空心铝合金圆柱体作为标准物体，基于Matlab软件平台实现，具体包括如下步骤：1）真实值的确立：将空心铝合金圆柱体作为标准物体，放置于激光三维人体扫描仪扫描范围中心区域，进行5次以上的扫描，每一次扫描都得到分层显示的点云数据，根据每一次扫描结果确定作为该次扫描的真实值的圆函数的圆心坐标，并根据空心铝合金圆柱体的加工半径和该次扫描的真实值的圆函数的圆心坐标求得作为该次扫描的真实值的圆函数，从而得到5次以上的扫描的真实值的圆函数；2）扫描数据与真实值的圆函数间关系的确立：将每一次扫描得到的扫描数据的每一层向该次扫描的真实值的圆函数进行平移刚性变换，得到该次扫描的每一层x方向和y方向的平移变换参数；3）建立误差修正模型：将每一次扫描的每一层x方向和y方向的平移变换参数与该层竖直坐标Z_w一同保存，构成每一次扫描的整个扫描范围内的误差修正模型，对5次以上扫描的修正模型的相对应层的平移变换参数求取平均值，作为最终误差修正模型中的该层的修正值；4）应用误差修正模型进行补偿：对每层扫描数据进行如下操作：读取该层扫描数据的竖直坐标Z_w，在误差修正模型中寻找最接近的竖直坐标Z_w值，读取该竖直坐标Z_w对应的修正值，利用修正值对扫描数据进行平移变换，得到修正后的坐标，与该层扫描数据的竖直坐标Z_w一并保存。