[发明专利]一种基于激光测距仪的大地测绘方法

说明书

本发明公开了一种基于激光测距仪的大地测绘方法，具体涉及xx技术领域，包括：激光发射器、扫描器、摄像机、至少两个以上的转动马达和控制单元，步骤如下，S1,将激光发射器、扫描器、摄像机和转动马达均安装于行驶汽车的顶部；S2，两个转动马达分为水平转动马达和垂直转动马达，确保激光发射器和扫描器可以多角度多维度进行旋转。本方案利用激光发射器和扫描器可以在物体表面产生一条光纹，而图像上每一点的亮度反映了空间物体表面某点反射光的强度，而该点在图像上的位置则与空间物体表面相应点的几何位置有关，由此构建摄像机坐标系和世界坐标系，并计算出各点的空间坐标，又根据实际比例，从而计算出实际地形的尺寸，计算精确。

技术领域

本发明涉及大地测绘技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于激光测距仪的大地测绘方法。

背景技术

激光测距仪，是利用调制激光的某个参数实现对目标的距离测量的仪器。激光测距仪测量范围为3.5-5000米，按照测距方法分为相位法测距仪和脉冲法测距仪，脉冲式激光测距仪是在工作时向目标射出一束或一序列短暂的脉冲激光束，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。相位法激光测距仪是利用检测发射光和反射光在空间中传播时发生的相位差来检测距离的。激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确，其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一。

根据专利网中公开的专利号为CN 101995578A的一种基于激光测距仪的大地测绘方法，该方案在遥控飞机上加入反射镜面系统，反射镜控制在一定的角度和频率转动，当地面激光束打到反射镜上时，反射镜会对地面进行大面积空间扫描，激光点到地面时，地面的散射光重新反回到地面激光器的接收系统，由地面接收系统、放大处理系统、测绘处理软件完成对地面的高精度测绘。因此，一次测量的地面面积与遥控飞机的空中高度有与，当遥控飞机在100米时，反射镜有45度转角时，可对直径200米范围内的地面进行测绘，实现大面积地面形状测绘；然而该发明并未对利用激光测距的具体方法进行公开，若只是简单的利用激光反射原理进行测距，效率低下，且适用环境窄小，不具备实用性。

因此亟需提供一种基于激光测距仪的大地测绘方法。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种基于激光测距仪的大地测绘方法，以解决大地测绘方法的效率不高，结果不够精确的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于激光测距仪的大地测绘方法，包括：激光发射器、扫描器、摄像机、至少两个以上的转动马达和控制单元，步骤如下，

S1,将激光发射器、扫描器、摄像机和转动马达均安装于行驶汽车的顶部；

S2，两个转动马达分为水平转动马达和垂直转动马达，确保激光发射器和扫描器可以多角度多维度进行旋转；

S3，激光发射器配合扫描器在物体表面产生一条深度和高度清晰的光纹，摄像机及时拍摄光纹照片；

S4，摄像机将拍摄的照片导入电脑，并分别构建以像素为单位的坐标系与毫米为单位的坐标系；

S5，再构建摄像机坐标系与世界坐标系；

S6，将多角度的立体图形进行整合，形成三维立体坐标系模型；

S7，根据图片与实际物体图形的比例，计算其长、宽、高等数值。

优选地，所述S4中的以像素为单位的坐标系由u、v轴组成，所述以毫米为单位的坐标系由x、y轴，在x、y坐标系中，原点定义在摄像机光轴与图像平面的交点，在u、v坐标中，任意一点坐标为(u₀,v₀)，每个像素在任意一点的尺寸为s_x、s_y，则图像中任意一个象素在两个坐标系下的坐标有如下关系如下关系：再用齐此坐标和矩阵坐标表示为：

逆关系可写成：