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申请/专利权人：云南省基础测绘技术中心;北京中科天绘遥感技术有限公司

摘要：一种大型无人机机载激光雷达航摄系统的几何检校方法，包括：设置LIDAR检校参数为0或空值，计算各航带点云数据；利用ICP算法逐相邻航带匹配并计算相应观测值的权重；采用抗差最小二乘平差法，迭代解算出LIDAR系统各检校参数；利用验证数据检查验证LIDAR系统各检校参数；设置航空测绘相机各检校参数为0或空值，计算各影像内外方位元素；利用SfM算法构建检校场影像空三工程；导入空三控制点、检查点以及LIDAR控制点，并在相应影像上标记出具体位置并合理设置各类型控制点的权重，迭代平差过程中解算出航空测绘相机系统各检校参数；利用上述LIDAR系统和航空测绘相机系统的检校参数，进行点云着色和各控制点精度检查。

主权项：1.一种大型无人机机载激光雷达航摄系统的几何检校方法，其特征在于：主要方法包括：步骤S1：构建机载激光雷达点云对地定位方程及包含轨迹校正参数、杆臂值-视准轴偏差参数以及激光扫描仪内部几何畸变参数的检校模型；步骤S2：利用机载POS系统解算得到的飞行轨迹信息和激光雷达原始观测值，各检校和畸变模型参数均设置为0或空值，利用时间戳同步方式，将上述观测值和模型值引入到激光雷达点云对地定位方程中，逐航带解算出对应的激光雷达点云数据，以LASLAZ方式存储；步骤S3:以航带作为基本单位，按照统一的原点和一定的步长将航带划分为相应的格网单元，结合航带点云的表面粗糙度和法线空间特征，从每个格网单元选择最佳点云特征点位，各航带重叠区域，两航带对应提取的关键点集合A和B之间，使用迭代最邻近算法IterativeCloestPoint,ICP进行点云配准，形成点云配准的位移矢量观测值DisplacementVector；步骤S4：上述S3中的各相邻航带之间点云配准形成的位移矢量作为观测值输入到S1所建立的包含轨迹校正模型、杆臂值-视准轴偏差检校模型以及激光扫描仪内部几何畸变模型的点云对地定位方程中，并引入适当分布的地面控制信息，在整体平差迭代过程中，一次性求解出杆臂值、视准轴偏差以及激光扫描仪内部几何畸变参数；步骤S5:上述S4求解出的各类型检校参数一般仅具有数学上的意义，不具备相应的物理意义，且上述检校参数应当视为一个整体使用，不单独使用其中任何单一参数，将上述参数整体带入点云直接对地定位方程中，按S2中步骤重新逐航带解算出点云数据，此时该点云数据，航带间相对位置精度和绝对位置精度均无明显系统位移偏差；步骤S6:构建航空影像对地定位方程及包含曝光时刻POS附加改正参数、杆臂值-视准轴偏差检参数以及相机内部畸变参数的检校模型；步骤S7：S6中各参数初值均设置为0或者空值，利用航空影像运动结构恢复方法Structure-from-Motion,SfM，建立该区域附带检校模型的区域网平差模型和对应空三工程，步骤S8：将S5中形成的激光点云数据生成的具有适当分辨率的点云反射率图像，将该图像和激光点云均导入到S7的空三工程中，并引入相应的像控点和检查点，步骤S9：在S8形成的空三工程中，采用人工辅助形式从激光点云反射率图像中识别出具有适当分布的特征点，并在对应的激光点云位置中标示出来，并提取其三维坐标作为点云控制点，将点云控制点、像控点和检查点均以半自动辅助方式在空三工程的航空影像上标记出其相应像点位置，结合实际情况，并对上述不同类型控制点配赋不同权重，并在区域网平差迭代过程中，一次性整体求解出杆臂值-视准轴偏差检参数以及相机内部畸变参数，步骤S10：利用该空三工程及求解出的相应参数，直接对S5形成的激光点云进行点云赋色操作，利用该点云赋色成果将无明显颜色偏差或者颜色错位，可作为评估相机和激光雷达系统检校参数正确性的一种方式。

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