申请/专利权人：湖南盛鼎科技发展有限责任公司

申请日：2024-05-21

公开（公告）日：2024-07-02

公开（公告）号：CN118276107A

主分类号：G01S17/42

分类号：G01S17/42;G01C11/04;G01C15/00;G01S17/86;G06T7/80;G06F17/10

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.07.19#实质审查的生效;2024.07.02#公开

摘要：本申请提供一种远距离测量大地坐标的方法，包括如下步骤：对主控设备的相机和激光雷达进行标定；对待测区域的视频画面进行拍摄并实时推流至手持终端；获取测量点在图像中对应的像素坐标；将测量点的像素坐标转换到图像坐标系；目标点的激光雷达坐标转换到图像坐标系；插值处理；RTK所获取的大地坐标转换成雷达三维坐标；将激光雷达获取的目标信息与RTK数据结合转换成大地坐标。本申请提供的远距离测量大地坐标的方法，具有节省人力，提升工程应用便捷性；不怕信号遮挡，满足更复杂的测区环境应用；提升工程人员作业安全等诸多有益效果。

主权项：1.一种远距离测量大地坐标的方法，其特征在于，包括如下步骤：对主控设备的相机和激光雷达进行标定，获得相机与激光雷达的外参参数；主控设备的相机启动，对待测区域的视频画面进行拍摄并实时推流至手持终端；在手持终端的视频画面中选取测量点，获取测量点在图像中对应的像素坐标，并将测量点的像素坐标发送给主控设备；主控设备的激光雷达启动，对待测区域进行扫描，采集待测区域的点云数据；将测量点的像素坐标通过内参投射关系进行转换到图像坐标系，对待测区域的点云数据进行PnP3D-2D求解，包括如下：相机坐标到激光雷达坐标：；图像坐标到相机坐标：；像素坐标到图像坐标：；式中，指相机坐标系，指雷达坐标系，指像素坐标系，指图像坐标系，为相机与激光雷达的外参参数，为图像坐标转换到相机坐标的矩阵方程，为像素坐标转换到图像坐标的矩阵方程；对目标点的像素坐标进行以下处理，获得对应的图像坐标： ；式中，和是像元的大小，和是图像原点到像素原点的距离，为图像横坐标，为图像纵坐标，为像素横坐标，为像素纵坐标；对图像坐标进行畸变矫正处理： ； ；式中，为矫正后的图像横坐标，为矫正后的图像纵坐标，为矫正前的图像横坐标，为矫正前的图像纵坐标，为相机畸变系数；对目标点的激光雷达坐标进行以下处理，获得对应的图像坐标： ；式中，为图像横坐标，为图像纵坐标，为相机焦距，是目标点到相机的距离，分别为雷达三维坐标，为旋转矩阵；取出离目标点像素坐标最近的四个点的激光雷达坐标转换来的图像坐标，通过最小二乘法进行球面拟合： ； ； ； ；对上述公式展开后得到如下矩阵方程： ；式中，为球面半径，、、分别为赋值给目标点的雷达三维坐标，、、,,分别为四个点的三维坐标；对上述矩阵方程进行求解，得到坐标（），将此坐标赋值为目标点的雷达三维坐标；将主控设备中的RTK所获取的大地坐标转换成雷达三维坐标，转换公式如下： ； ； ； ； ；式中，X、Y、Z分别为雷达三维坐标，B为纬度，L为经度，H为大地高，N为卯酉圈半径，e为地球的第一偏心率，为赤道半径，b为极半径；再对RTK和激光雷达进行标定，获取外参关系，将激光雷达获取的目标信息与RTK数据结合转换成大地坐标，可得到目标点的大地坐标，转换公式如下： ； ； ；式中，X、Y、Z分别为雷达三维坐标，B为纬度，L为经度，H为大地高，N为卯酉圈半径，e为地球的第一偏心率。

全文数据：

权利要求：

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