CN111337912A - 一种基于激光雷达的形变监测雷达校正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，其步骤包括：步骤S1：通过激光雷达测量与参考点的精确距离d1；步骤S2：根据几何关系计算形变监测雷达与参考点的精确距离d2，参考点距离地面精确高度h；步骤S3：通过形变监测雷达测量与参考点的测试距离d3；步骤S4：将步骤S3得到的测试距离d3与步骤S2计算得到的精确距离d2进行对比校正，获得校正函数对形变监测雷达进行校正。本发明具有原理简单、易操作、易实现、能够提高形变监测精度等优点。

Description

一种基于激光雷达的形变监测雷达校正方法
技术领域
本发明主要涉及到建筑物形变监测技术领域，特指一种基于激光雷达的形变监测雷达校正方法。
背景技术
随着大型建筑物、建筑结构体越来越多，对于建筑物的安全监测成为亟待解决的难题，在这其中，对于建筑物形变的监测则是关系建筑物安全的关键之一。
现有技术中，有从业者提出利用电磁波测距基本原理，即利用雷达朝向建筑物发射电磁波，并接收来自建筑物的反射回波，进而用以监测不同时刻雷达与建筑物探测点之间的距离变化，最终判定建筑物是否发生形变。即，利用电磁波测距基本原理，形变监测雷达通过实时监测建筑物形变量，可获取建筑物形变特征及信息，有助于判断建筑物是否存在倒塌、损坏等风险及时预警，避免或降低由此造成的人身财产损失。形变监测雷达在消防救援、山体滑坡监控、关键建筑物如桥梁、大厦等监控与维护等领域应用广泛，应用价值和实用价值高。
现有技术一般未采用激光雷达对形变监测雷达进行校正，存在较大的距离探测误差，最终将直接影响到整个形变监测系统的准确性和精度。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种原理简单、易操作、易实现、能够提高形变监测精度的基于激光雷达的形变监测雷达校正方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，其步骤包括：
步骤S1：通过激光雷达测量与参考点的精确距离d1；
步骤S2：根据几何关系计算形变监测雷达与参考点的精确距离d2，参考点距离地面精确高度h；
步骤S3：通过形变监测雷达测量与参考点的测试距离d3；
步骤S4：将步骤S3得到的测试距离d3与步骤S2计算得到的精确距离d2进行对比校正，获得校正函数对形变监测雷达进行校正。
作为本发明方法的进一步改进：将激光雷达与形变监测雷达连接在一起，以使两者的相对位置固化。
作为本发明方法的进一步改进：所述激光雷达与形变监测雷达融合固定在一个平台上，两者位置相对固定。
作为本发明方法的进一步改进：所述参考点直接在待测建筑物上进行选择。
作为本发明方法的进一步改进：所述参考点在与待测建筑物无关联的位置进行选择。
作为本发明方法的进一步改进：所述当对待测建筑物同一个面上利用多台形变监测雷达进行形变监测时，使用一个固定位置的激光雷达对多台形变监测雷达进行标定校正工作。
作为本发明方法的进一步改进：所述步骤S4中校正函数为：Δd＝d2-d3，Δd为实测值与理论值的差。
作为本发明方法的进一步改进：所述步骤S4中由勾股定理可知，
Figure BDA0002482490360000021
即形变监测雷达与参考点的精确距离；所述激光雷达距离地面高度h2和仰角θ直接测量，根据三角函数得激光雷达与参考点的高度差h1＝d1·sinθ，得到参考点距离地面精确高度h＝h1+h2。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，原理简单、易操作、易实现，通过融合激光雷达与形变监测雷达数据对形变监测雷达进行校正，减少了雷达误报、漏报的可能性，实用性强，大大提高了探测精度及准确性。
附图说明
图1是本发明方法的流程示意图。
图2是本发明在具体应用实施例中的原理示意图。
图例说明：
1、激光雷达；2、形变监测雷达；3、待测建筑物；4、参考点。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明的一种基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，其步骤包括：
步骤S1：通过激光雷达1测量与参考点4的精确距离d1；
步骤S2：根据几何关系计算形变监测雷达2与参考点4的精确距离d2，参考点4距离地面精确高度h；
步骤S3：通过形变监测雷达2测量与参考点4的测试距离d3；
步骤S4：将步骤S3得到的测试距离d3与步骤S2计算得到的精确距离d2进行对比校正，获得校正函数对形变监测雷达2进行校正。
在具体应用实例中，上述过程的步骤S4中校正函数：Δd＝d2-d3，Δd为实测值与理论值的差值；
在具体应用实例中，上述过程的步骤S4中由勾股定理可知，
Figure BDA0002482490360000031
即形变监测雷达2与参考点4的精确距离；激光雷达1距离地面高度h2和仰角θ可以直接测量，根据三角函数可得激光雷达1与参考点4的高度差h1＝d1·sinθ，因此可得参考点4距离地面精确高度h＝h1+h2。
在具体应用实例中，上述过程的激光雷达1和形变监测雷达2位置相对固定，且两者也可以融合固定在一个平台上。或者，本发明可以直接将激光雷达1与形变监测雷达2连接在一起，以便于将两者的相对位置进行固化。
通过采用上述方案，激光雷达1的测距精度高，而形变监测雷达2的测距精度较低且具有一定范围，通过对相同参考点的测量、计算，可以得到形变监测雷达2与探测点的理论值和实测值。将实测值校正至理论值上，即可弥补形变监测雷达2的探测误差。
在具体实施例中，参考点4的选取方式可以根据实际应用需要，直接在待测建筑物3上进行选择，又或者可以在待测建筑物3无关联的位置进行选择，这是由于可以根据实际需要在现场固定好形变监测雷达2的位置后进行本发明的标定校正工作，也可以在形变监测雷达2出厂之前进行标定校正工作。
在具体应用实例中，当对待测建筑物3同一个面上利用多台形变监测雷达2进行形变监测时，可以使用一个固定位置的激光雷达1对多台形变监测雷达2进行标定校正工作。
本发明通过融合激光雷达与形变监测雷达数据对形变监测雷达进行校正，提高了形变监测雷达及整个监测系统的探测精度及准确性，易操作，易实现，实用性高。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，其特征在于，步骤包括：
步骤S1：通过激光雷达(1)测量与参考点(4)的精确距离d1；
步骤S2：根据几何关系计算形变监测雷达(2)与参考点(4)的精确距离d2，参考点(4)距离地面精确高度h；
步骤S3：通过形变监测雷达(2)测量与参考点(4)的测试距离d3；
步骤S4：将步骤S3得到的测试距离d3与步骤S2计算得到的精确距离d2进行对比校正，获得校正函数对形变监测雷达(2)进行校正。
2.根据权利要求1所述的基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，其特征在于，将激光雷达(1)与形变监测雷达(2)连接在一起，以使两者的相对位置固化。
3.根据权利要求1所述的基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，其特征在于，所述激光雷达(1)与形变监测雷达(2)融合固定在一个平台上，两者位置相对固定。
4.根据权利要求1或2或3所述的基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，其特征在于，所述参考点(4)直接在待测建筑物(3)上进行选择。
5.根据权利要求1或2或3所述的基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，其特征在于，所述参考点(4)在与待测建筑物(3)无关联的位置进行选择。
6.根据权利要求1或2或3所述的基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，其特征在于，所述当对待测建筑物(3)同一个面上利用多台形变监测雷达(2)进行形变监测时，使用一个固定位置的激光雷达(1)对多台形变监测雷达(2)进行标定校正工作。
7.根据权利要求1或2或3所述的基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，其特征在于，所述步骤S4中校正函数为：Δd＝d2-d3，Δd为实测值与理论值的差。
8.根据权利要求1或2或3所述的基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，其特征在于，所述步骤S4中由勾股定理可知，
Figure FDA0002482490350000021
即形变监测雷达(2)与参考点(4)的精确距离；所述激光雷达(1)距离地面高度h2和仰角θ直接测量，根据三角函数得激光雷达(1)与参考点(4)的高度差h1＝d1·sinθ，得到参考点(4)距离地面精确高度h＝h1+h2。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113358068A (zh) * 2021-04-26 2021-09-07 福建数博讯信息科技有限公司 一种落地式脚手架的校正方法及装置
CN113965992A (zh) * 2021-11-25 2022-01-21 中国人民解放军32654部队 一种基于激光雷达的安防哨兵

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106556826A (zh) * 2016-11-24 2017-04-05 国网山东省电力公司电力科学研究院 变电站巡检机器人定位导航用二维激光雷达标定装置及方法
CN108036745A (zh) * 2018-01-30 2018-05-15 长沙深之瞳信息科技有限公司 一种微波干涉形变测量的误差补偿方法
CN108050964A (zh) * 2018-01-30 2018-05-18 长沙深之瞳信息科技有限公司 一种基于微波干涉的二维面形变监测方法及系统
US20180196126A1 (en) * 2017-01-10 2018-07-12 Beijing Aerospace Institute For Metrology And Measurement Technology Method for correcting measuring errors of long-distance scanning laser radar
CN109901183A (zh) * 2019-03-13 2019-06-18 电子科技大学中山学院 一种提高激光雷达全天候测距精度和可靠性的方法
US20190353790A1 (en) * 2018-09-12 2019-11-21 Baidu Online Network Technology (Beijing) Co., Ltd. Ranging Method Based on Laser Radar System, Device and Readable Storage Medium
CN110687508A (zh) * 2019-10-12 2020-01-14 内蒙古工业大学 微变雷达监测数据的校正方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106556826A (zh) * 2016-11-24 2017-04-05 国网山东省电力公司电力科学研究院 变电站巡检机器人定位导航用二维激光雷达标定装置及方法
US20180196126A1 (en) * 2017-01-10 2018-07-12 Beijing Aerospace Institute For Metrology And Measurement Technology Method for correcting measuring errors of long-distance scanning laser radar
CN108036745A (zh) * 2018-01-30 2018-05-15 长沙深之瞳信息科技有限公司 一种微波干涉形变测量的误差补偿方法
CN108050964A (zh) * 2018-01-30 2018-05-18 长沙深之瞳信息科技有限公司 一种基于微波干涉的二维面形变监测方法及系统
US20190353790A1 (en) * 2018-09-12 2019-11-21 Baidu Online Network Technology (Beijing) Co., Ltd. Ranging Method Based on Laser Radar System, Device and Readable Storage Medium
CN109901183A (zh) * 2019-03-13 2019-06-18 电子科技大学中山学院 一种提高激光雷达全天候测距精度和可靠性的方法
CN110687508A (zh) * 2019-10-12 2020-01-14 内蒙古工业大学 微变雷达监测数据的校正方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113358068A (zh) * 2021-04-26 2021-09-07 福建数博讯信息科技有限公司 一种落地式脚手架的校正方法及装置
CN113965992A (zh) * 2021-11-25 2022-01-21 中国人民解放军32654部队 一种基于激光雷达的安防哨兵
CN113965992B (zh) * 2021-11-25 2022-10-28 中国人民解放军32654部队 一种基于激光雷达的安防哨兵

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