双二维激光雷达室内空间高精度相对位姿标定法

本文主要探讨了在室内空间三维重建中，双二维激光雷达（Dual Two-Dimensional Laser Radar）的精确相对位姿标定方法。针对现有的三维重建需求，该研究提出了一种创新的标定技术，旨在实现对两个激光雷达传感器的精确同步，从而实现三维空间的连续、高精度数据采集。这种方法的关键在于构建一个静态标定靶标，通过对其扫描数据的分析，建立数学模型来确定两雷达坐标系之间的相对位姿。 首先，作者利用静态靶标的扫描数据，设计了一个补偿矩阵模型，这个矩阵考虑了两雷达在空间中的相对位置和角度，以便于计算出它们之间的精确关系。通过对该模型的求解，研究人员将不精确的位姿信息转换为精确的坐标变换矩阵，确保了激光雷达在三维空间中的定位准确性。 为了验证这个标定方法的有效性，作者搭建了仿真平台，进行了模拟标定实验。在这个过程中，通过扭曲校正靶标参数，初步证实了该方法的可行性。实验结果显示，经过标定后的数据采集，点云分离度达到了小于等于7毫米的高水平，这意味着采集的点云具有极高的精度。 进一步地，研究者在硬件实物平台上实施了实际的室内轮廓采集实验。通过标定后的激光雷达，成功获取到了无畸变扭曲的三维轮廓点云，这表明双二维激光雷达的相对位姿标定技术对于室内场景的三维重建任务来说，其精度是足够的。 总结起来，本文的研究不仅提供了双二维激光雷达的精确相对位姿标定方法，还展示了其在实际应用中的有效性，这对于提高室内空间的三维重建质量，尤其是在诸如机器人导航、室内环境监测等领域的应用具有重要意义。该研究结果表明，通过合理的标定和优化，二维激光雷达的性能得到了显著提升，为未来的高精度三维数据采集提供了新的解决方案。