基于单点激光测距的扫描成像技术 
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Imaging Technology Based on Single-Point Laser Scanning
1 中国科学院光电技术研究所自适应光学重点实验室, 四川 成都 610209
2 中国科学院大学, 北京 100049
图 & 表
图 1. 实验平台。(a)实物图;(b)激光测距仪的尺寸;(c)云台的尺寸
Fig. 1. Experimental platform. (a) Physical image; (b) size of the laser rangefinder; (c) size of the pan-tilt
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图 2. 本系统的框架
Fig. 2. Framework of our system
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图 3. 本系统获取的3D点云
Fig. 3. 3D point cloud obtained by our system
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图 4. 760组数据的方差
Fig. 4. Variance of 760 sets of data
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图 5. 本算法的流程图
Fig. 5. Flow chart of our algorithm
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图 6. 实验数据。(a)平面成像场景;(b)平面成像点云;(c)棱角成像场景;(d)棱角成像点云;(e)实验初期场景;(f)未处理的点云
Fig. 6. Experimental data. (a) Planar imaging scene; (b) planar imaging point cloud; (c) angular imaging scene; (d) angular imaging point cloud; (e) early experiment scene; (f) unprocessed point cloud
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图 7. 室外成像场景
Fig. 7. Outdoor imaging scene
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图 8. 室外成像结果
Fig. 8. Outdoor imaging result
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图 9. 相邻两点的间隔示意图
Fig. 9. Schematic diagram of the interval between two adjacent points
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图 10. 直线的拟合图。(a)直线1;(b)直线2
Fig. 10. Fitting graph of straight. (a) Straight line1; (b) straight line2
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表 1距离测量误差
Table1. Distance measurement error unit:cm
| Types of target object | Wall distance | Yellow box distance |
|---|
| Ruler measurement | 307.20 | 269.70 | | Laser rangefinder measurement | 319.90 | 280.66 | | Measurement error | 12.70 | 10.96 |
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表 2物体的尺寸测量误差
Table2. Size measurement error of the object unit:cm
| Measurement data | Yellow box size |
|---|
| Length | Height |
|---|
| Ruler measurement | 20.00 | 14.00 | | Laser rangefinder measurement | 20.70 | 14.40 | | Measurement error | 0.70 | 0.40 |
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表 3角度拟合误差
Table3. Angle fitting error unit: (°)
| Measurement data | Cube angular |
|---|
| Angle | 90.00 | | Point cloud fitting angle | 85.73 | | Fitting error | -4.27 |
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表 4实验初期与处理后的精度
Table4. Accuracy at the beginning of the experiment and after treatment unit:%
| Measurement data | Wall distance measurement | Box length measurement |
|---|
| Early experimental measurement error | 11.52 | 12.59 | | Final experimental measurement error | 4.13 | 3.50 | | Error reduction | 64.15 | 72.20 |
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何巧莹, 黄林海. 基于单点激光测距的扫描成像技术[J]. 激光与光电子学进展, 2021, 58(6): 0628002. He Qiaoying, Huang Linhai. Imaging Technology Based on Single-Point Laser Scanning[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2021, 58(6): 0628002.
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