旋转二维激光雷达测量系统及其标定方法
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作者:
作者单位:

(河北科技大学 机械工程学院,河北 石家庄 050018)

作者简介:

黄风山(1970-),男,河北石家庄人,博士, 教授,主要从事精密测试技术与仪器方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(51075119)、河北省自然科学基金(E2017208111)和河北省重点基础研究( 189618250)资助项目 (河北科技大学 机械工程学院,河北 石家庄 050018)


A rotating two-dimensional laser radar measurement system and the calibrat ion method
Author:
Affiliation:

(College of Mechanical Engineering,Hebei University of Science & Te chnology,Shijiazhuang 050018,Hebei China)

Fund Project:

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    摘要:

    为了实现利用单个二维激光雷达获得被扫描物体 的三维信息,提出了一种旋转二维激光雷达三维 扫描测量系统及其标定方法。确定了系统的组成和扫描测量原理,建立了系统的数学模型。 针对现有激光 雷达扫描测量系统参数标定方法不能线性求解的不足,提出了一种基于特定结构标定件的系 统参数线性标 定方法,分析了该标定方法的原理及步骤,并通过上述原理建立线性方程组实现了系统外参 数的求解。组 建了实验系统,制作了标定件和被测量件,利用标定后的激光雷达测量系统对被测量件进行 扫描。实验结 果表明,旋转二维激光雷达测量系统测量值和三坐标测量机对应测量值之间的最大差值为6.84mm,在二维 激光雷达测量误差±30mm之内,完全满足实际测量精度要求。

    Abstract:

    In order to capture three-dimensional (3D) geometric information of scanned obj ect using a single two- dimensional (2D) laser radar,a 3D scanning measurement system based on the rotat ing 2D laser radar and its calibration method are proposed.The composition and the scanning measurement principle of the system are determined,and the mathematical model o f the system is established.Aiming at the fact that the current laser radar scanning measuremen t systems′ parameter calibration method is nonlinear,a linear system parameter calibration method ba sed on calibration part with specific structure is proposed.An experimental syst em was set up,and the calibration part and the measured part were made. Experimental results show that the maximum difference between the part parameter value measur ed by the rotating 2D laser radar measurement system and the corresponding value me asured by the three coordinate measuring machine is 6.84mm,which is within the 2D laser radar meas urement error of ±30mm,and can meet the requirements of actual measurement acc uracy fully.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

黄风山,马帅,薛泽.旋转二维激光雷达测量系统及其标定方法[J].光电子激光,2018,29(9):987~995

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  • 收稿日期:2017-10-30
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  • 在线发布日期: 2018-10-09
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