地面式全景激光扫描仪设计及其标定与数据融合方法

来源：计算机工程与应用杂志2025年第24期北京时间：

作者：彭鹏霏, 燕玉林, 仲训昱, 王宁宁

单位：1.厦门大学 航空航天学院，福建 厦门 361102；2.军事科学院 战略评估咨询中心，北京 100091

摘要：地面式激光扫描仪作为一种实时的高精度三维重建工具，在三维重建和智能机器人和测绘等领域有着重要应用，因其价格昂贵，难以广泛应用。使用消费级激光雷达和相机研制的激光扫描仪能够在成本相对较低的情况下同样实现场景的三维重建，面临传感器相对位姿标定和异构传感器数据融合等问题。使用基于点云边缘线特征匹配的方法和基于强度-灰度归一化信息距离优化的方法分别完成激光雷达与电机、相机之间的外参标定，同时对扫描结果进行了后处理并提出了一种基于像素距离加权的点云着色融合算法，改进最终的扫描点云质量。实验结果表明，研制的地面式全景激光扫描仪测量精度能够保持在所使用激光雷达的原测量精度范围内（1 cm~2 cm），扫描结果能够满足一般场景下的全景三维重建要求。

关键词：激光雷达,相机,外参标定,传感器融合,点云处理