面阵激光雷达采用激光泛光照射在目标面形成正方形的光照区域,15m 处照射区域约为24×24cm2大小,面阵激光雷达仪GLiDAR-II 通过5×5 的APD 阵列获取25 个测距点实现目标面距离测量和图像重构。在现场测试过程中由于每一路APD 的电气性能有细微差别,导致每个通道数据都不尽一致,都有细小误差。考虑到测距精度为5cm,所以对于距离相差4cm(小于最小测距精度)以内的测距脚点可以看做是一个平面。这就需要对绘图数据预处理,主要包含以下四个方面:
第一,绘图数据单独一行、一列的任意相邻点数据处理。根据我们实验测试结果显示,目标面绘图凹凸主要体现在列与列、行与行相邻激光测距脚点之间的差异。假设相邻测距脚点测距值相差小于4cm,则表明是两激光脚点位于同一平面。
第二,绘图数据相邻两列、一行之间的数据处理。实际测距中相邻两列、两行数据有很大的关系。若是平面,则两列、两行数据应相等;若相差超过5cm,则表示有凹凸情况。那么我在处理时若两列、两行数据均值相差小于4cm,则将相邻两列、两行所有激光脚点看做是位于同一平面。
第三,两帧相邻数据之间的关系处理。由于面阵激光雷达仪GLiDAR-II 是匀速推帚式扫描,因此还需要处理前一帧数据和后一帧数据的拼接问题。若拼接处相邻两点测距值相差小于4cm,则看做是处于同一个平面。(www.xing528.com)
第四,对于点云数据中出现数值为0 的点,在排除超出最大测程和对应通道APD 损坏的情况下,可用相邻点测距值均值化处理实现对0 数据区域的补齐。如图9-5 所示,左边出现0 值数据点表明是无测距数据异常,根据最邻近均值化处理将中间白色的0 区域处理为。由于只有25 个测距脚点,因此这种面补偿方式只适用于大面积、凹凸变化明显(变化远大于最小分辨率5cm 的情况)的目标面,否则地形突变可能会使得线补偿后的三维绘图与实物出现极不一致的情况。
图9-5 最邻近均值化处理示意图
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