激光扫描中平面拟合及坐标转换模型构建.pdf

2012正 测 绘 科 学 技 术 学 报 2O12 第 29卷第 2期 JournalofGeomaticsScienceandTechnology Vo1．29NO．2 文章编号 ：1673-6338(2012)02—0101—04 激光扫描中平面拟合及坐标转换模型构建 王 力 ，李广云 。，张启福 ，李 鑫 (1．信 息工程大学 测绘学院，河南 郑州 450052； 2．河南理工大学 矿 山空间信息技术 国家测绘地理信 息局重点实验室，河南 焦作 454000} 3．95972部队 ，甘肃 酒泉 735018) 摘要：坐标转换是测绘领域经常遇到的问题 ，如局部坐标系和全局坐标系间的转换、多传感器融合时各传感器 间坐标系的相互转换等等。采用平面代替传统坐标转换 中的公共点，建立 了基于平面的坐标转换模型。首先 给 出平面的标准定义；然后提 出一种基于稳健 的RANSAC算法 的特征值 的平面拟合方法用于从点云数据 中 提取公共平面；构建基于平面表示 的坐标转换模型并推导转换参数 的计算方法 ；最后，通过模拟数据与实测数 据验证模型 的正确性。 关 键 词 ：坐标转换 ；平面拟合 ；四元数 ；稳健估计 ；多站拼接 中图分类号 ：P235．2 文献标识码 ：A D0I编码 ：10．3969／j．issn．1673—6338．2O12．02．006 PlaneFittingandTransformation inLaserScanning WANG Li一，LIGuangyun一，ZHANG Qifu ·一，LIXingt (1．InstituteofSurveyingandMapping，InformationEngineeringUniversity，Zhengzhou450052，China 2．HenanPolytechnicUniversity’SKeyLaboratoryofMineSpatialInformationTechnologiesof NationalAdminisrationofSurveying，Mapping Geoinformation，Jiaozuo454000，China 3．95972Troops，Jiuquan735018，China) Abstract：Coordinatetransformationisoftenencounteredinsurveyingandmapping，suchastheconversionbe— tweenlocalsystem andglobalsystem ，conversionamongsensorsandSOon．Commonpointsusedforcoordi— natetransformationintraditionalwayswerereplaced byaseriesofplanes，and acoordinatetransformation modelwasbuiltbasedonplanes．Here，anormaldefinitionofplanewasgiven，andarobustfittingmethodfor planewasputforward．Plane—basedcoordinatetransformationmodelwasconstructedandthecalculationmeth— odofparameterswasdeduced．Atlastagroupofsimulateddatawasusedtoprovethatthismodelisinacor— rectw ay． Keywords：coordinatetransformation；planefitting；quaternion；robustestmation；multipleregistration