面向激光扫描的多传感器系统标定技术分析

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1、面向激光扫描的多传感器系统标定技术研究builttocalculatetheexternalparametersbetweenthelaserscannerandtheIMU．TheexperimentalresultsdemonstratethattheproposedcalibrationalgorithmisabletoeffectivelymeasuretherotationandtranslationrelationshipsbetweenthelaserscannerandtheIMUaridobtainsalowcalibrationerror．Keywords：jointcal

2、ibration；multi-sensorsystem；laserscanner；cameraIV目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．IAbstract⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯III第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。11．1课题背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．2国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61．3论文的主要工作和结构安排⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9第二章多传感器系统原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．112．1多传感

3、器系统的分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。112．2激光扫描仪⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．112．2．1二维激光扫描仪的工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．132．2．2其他激光扫描仪工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．142．3惯性导航系统I№⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。172．3．1惯性测量单元⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．182．3．2惯性测量单元的坐标系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯192．3．3惯性测量单元的测量模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．202．3．4惯性测量单元的标定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．212．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯．．2l第三章相机与激光扫描仪交互标定技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯223．1激光扫描仪与相机交互标定框架⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．223．2相机标定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．263．3激光扫描仪与相机的联合标定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．333．3．1激光点云数据的平面拟合⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．333．3．2激光扫描仪与相机配准⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯353．4激光扫描仪与相机数据融合⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．383．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．40V面向激光扫描的多传感器系统标定技术研究第四章激光扫描仪

5、与IMU交互标定技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．414．1激光扫描仪与IMU系统构成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯414．2标定靶设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。434．3激光扫描仪与IMU的联合标定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯464．3．1绝对标定原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．464．3．2标定外参数解算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯474．4IMU／激光扫描仪组Aj示定实验分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯494．4．1坐标变换的仿真分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．504．4．2IMU与激光扫描仪外参数标定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯514．4．3实验结果误差分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯．544．4．4标定方法在室内三维点云数据获取中的应用⋯⋯⋯⋯⋯554．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯56第五章总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯575．1总结及创新点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。575．2下一步工作展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．57参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。59致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．63攻读硕士学位期间的研究成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。64VIContentsAbstract

7、(Chinese)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．IAbstract⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯IIIChapterIIntroduction⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1I．IBackgroundandResearchStatus⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．2ResearchActu